DE1179768B - Liquid or liquid-viscous to solid fuel for liquid or solid rocket and / or nozzle propellants - Google Patents
Liquid or liquid-viscous to solid fuel for liquid or solid rocket and / or nozzle propellantsInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: F 02 k Boarding school Class: F 02 k
Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:Number: File number: Registration date: Display day:
Deutsche Kl.: 46 g-20 German class: 46 g -20
B 58985 VIb/46 g
16. August 1960
15. Oktober 1964 B 58985 VIb / 46 g
August 16, 1960
October 15, 1964
Die Erfindung betrifft Isomerengemische von gesättigten polycyclischen Kohlenwasserstoffen mit Brückenbindungen, die sich für zahlreiche Verwendungszwecke eignen, insbesondere aber als sehr energiereiche Brennstoffe, z. B. für Düsentriebwerke, Turbinendüsen, Raketen, Geschosse und andere Triebwerke, dienen können. Die Erfindung bezieht sich weiter auf Verfahren zur Herstellung dieser Isomerengemische sowie auf die als Zwischenprodukte anfallenden Stoffe und die Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to isomer mixtures of saturated polycyclic hydrocarbons with bridge bonds, which are suitable for numerous purposes, but especially as very high-energy Fuels, e.g. B. for jet engines, turbine nozzles, rockets, projectiles and other engines can. The invention further relates to methods of making these isomer mixtures as well on the substances occurring as intermediate products and the processes for their production.
Weitere Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäß hergestellten Gemische, soweit sie einen niedrigeren Viskositätsgrad aufweisen, liegen in der Anwendung als hydraulische Flüssigkeiten, Transformatorenöle und als Wärmeübertragungsflüssigkeiten. Soweit die erfindungsgemäß hergestellten Gemische einen höheren Viskositätsgrad aufweisen öder polymere Formen darstellen, können sie als Schmiermittel von hoher Stabilität oder als Weichmacher und Streckmittel für elastische und plastische Stoffe dienen.Further possible uses of the mixtures prepared according to the invention, insofar as they have a lower Have viscosity grade, are used as hydraulic fluids, transformer oils and as heat transfer fluids. So much for the mixtures prepared according to the invention have a higher viscosity or are polymeric forms, they can be used as lubricants of high stability or as a plasticizer and extender for elastic and plastic materials.
Die erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffgemische mit einer Anzahl von 14 bis 30 Kohlenstoffatomen sind über einen weiten Temperaturbereich flüssig. Sie haben relativ hohe Siedepunkte und relativ stark erniedrigte Erstarrungspunkte. Sie besitzen weiter einen hohen Energiegehalt, d. h. eine hohe Kalorienzahl, bezogen auf die Volumeinheit, und zeichnen sich durch eine relativ hohe Dichte aus. Diese Kombination der genannten Eigenschaften macht sie besonders für die Verwendung als Brennstoff für Düsentriebwerke geeignet. The hydrocarbon mixtures according to the invention having a number of 14 to 30 carbon atoms are liquid over a wide temperature range. They have relatively high boiling points and relatively low ones Freezing points. They also have a high energy content, i. H. a high number of calories, based on the volume unit, and are characterized by a relatively high density. This combination of These properties make them particularly suitable for use as fuel for jet engines.
Die erfindungsgemäß als Brennstoffe für Düsentriebwerke verwendbaren Gemische bestehen aus Stellungsisomeren der Di-(niedrigere Alkylcyclohexyl)-alkane und der (niedrigere Alkylcyclohexyl)-(cyclohexyl)-alkane der nachstehenden FormelThe mixtures which can be used according to the invention as fuels for jet engines consist of Positional isomers of the di- (lower alkylcyclohexyl) alkanes and the (lower alkylcyclohexyl) - (cyclohexyl) alkanes the formula below
wobei R1 und R2 unverzweigte oder verzweigte, niedrigere Alkylradikale mit 1 bis 13, vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Y ein als Brücke dienendes, unverzweigtes oder verzweigtes Alkylenradikal mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 1 bis 3, η eine ganze Zahl von 1 bis 4 undwhere R 1 and R 2 are unbranched or branched, lower alkyl radicals with 1 to 13, preferably 1 to 5 carbon atoms, Y is a straight or branched alkylene radical with 1 to 13 carbon atoms which serves as a bridge, m is an integer from 1 to 3, η is a integer from 1 to 4 and
einen gesättigten Benzolkern (Cyclohexyl) bedeutet.means a saturated benzene nucleus (cyclohexyl).
Flüssiger bzw. flüssig-viskoser bis fester
Brennstoff für flüssige oder feste Raketen-
und/oder DüsentreibstoffeMore liquid or more viscous to solid
Fuel for liquid or solid rocket
and / or jet fuels
Anmelder:Applicant:
Dr. phil. Oliver Wallis Burke jun.,
Pompano Beach, Fla. (V. St. A.)Dr. phil. Oliver Wallis Burke jun.,
Pompano Beach, Fla. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. H. Kainer,Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. H. Kainer,
Patentanwalt, Heidelberg, Steubenstr. 22-24Patent attorney, Heidelberg, Steubenstr. 22-24
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Eldon Everett Stahly, Birmingham, Mich.Dr. Eldon Everett Stahly, Birmingham, Mich.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 17. August 1959V. St. v. America 17 August 1959
(833 996)(833 996)
Die Gesamtkohlenstoffzahl beträgt, wenn die Verbindungen flüssig sind, zwischen 14 und etwa 30 Kohlenstoffatomen. Bei einer höheren Kohlenstoffzahl stellen die Verbindungen Gemische von viskos-flüssiger bis fester Beschaffenheit dar.The total carbon number, when the compounds are liquid, is between 14 and about 30 carbon atoms. With a higher carbon number, the compounds represent mixtures of viscous-liquid until solid.
Das spezifische Gewicht der flüssigen Gemische liegt im allgemeinen über 0,8. Unter »hoher Dichte« werden deshalb hier Flüssigkeiten verstanden, die eine Dichte von 0,8 oder darüber aufweisen. Die in kcal gemessene Verbrennungswärme der Gemische liegt gewöhnlich über 8,323 kcal, bezogen auf 11. Unter einem »energiereichen Brennstoff« soll deshalb im folgenden ein verbrennbares Gemisch verstanden werden, das mindestens den genannten kcal-Wert aufweist. So liegt beispielsweise die Dichte der erfindungsgemäßen Brennstoffe für Düsentriebwerke gewöhnlich im Bereich von 0,85 bis etwa 0,91 und der kcal-Wert im Bereich von etwa 8,788 bis etwa 9,321 kcal/1.The specific gravity of the liquid mixtures is generally above 0.8. Under "high density" Therefore, liquids are understood here that have a density of 0.8 or more. The in kcal The measured heat of combustion of the mixtures is usually above 8.323 kcal, based on 11. Below An "energy-rich fuel" is therefore to be understood in the following to mean a combustible mixture that has at least the stated kcal value. For example, the density is that of the invention Jet engine fuels usually in the range of 0.85 to about 0.91 and the kcal in the range of about 8.788 to about 9.321 kcal / l.
In den hier angegebenen Formeln schließen die niedrigeren Alkylradikale R1 und R2 die C1- bis C13-Alkylradikale, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, η-Butyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, n-Amyl, die Isoamyle, tert-Amyl, n-Hexyl, die Isohexyle, tert.-Hexyl, Diisopropyl, n-Heptyl, Isoheptyl, Diisobutyl, 2-Äthylhexyl, Triisopropyl, n-Nonyl, n-Dodecyl, Tetraisopropyl, Triisobutyl, Tridecyl und andere Isomere hiervon ein. R1 und R2 können dabei gleiche oder verschiedene Alkylradikale darstellen.In the formulas given here, the lower alkyl radicals R 1 and R 2 include the C 1 - to C 13 -alkyl radicals, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, η-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-amyl , the isoamyls, tert-amyl, n-hexyl, the isohexyls, tert-hexyl, diisopropyl, n-heptyl, isoheptyl, diisobutyl, 2-ethylhexyl, triisopropyl, n-nonyl, n-dodecyl, tetraisopropyl, triisobutyl, tridecyl and other isomers thereof. R 1 and R 2 can represent the same or different alkyl radicals.
409 707/111409 707/111
In den Formeln I bis IX können als die Brücke bildendes Alkylenradikal alle divalenten, acyclischen Kohlenwasserstoffradikale mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 13 dienen, welche die zwei ringförmigen Kohlenwasserstoffradikale über das gleiche Kohlenstoffatom oder über verschiedene Kohlenstoffatome der Brücke Y verbinden. Die Alkylidenbrücke Y stellt daher einen Spezialfall der Alkylenbrücke Y dar.In the formulas I to IX, all divalent, acyclic radicals can be used as the bridge-forming alkylene radicals Hydrocarbon radicals with a carbon number of 1 to 13 are used, which form the two ring-shaped Hydrocarbon radicals on the same carbon atom or on different carbon atoms the bridge Y connect. The alkylidene bridge Y is therefore a special case of the alkylene bridge Y.
In den hier angeführten Formelbildern der Kohlenwasserstoffe kann die Brücke
einem der nachstehenden Radikale betehen:In the formulas for hydrocarbons listed here, the bridge
adhere to one of the following radicals:
Methylen (-CH2-),
Äthyliden(= CHCH3),
Äthylen (— CH2CH2-),
n-Propyliden-1,1 (= CHCH2CH3).Methylene (-CH 2 -),
Ethylidene (= CHCH 3 ),
Ethylene (- CH 2 CH 2 -),
n-Propylidene-1,1 (= CHCH 2 CH 3 ).
Propyliden-2,2 CH3CCH5 Propylidene-2.2 CH 3 CCH 5
Propylen-1,2 I—CH2CHCH3/ Propylen-1,3 (— CH2CH2CH2 —), n-Butyliden-1,1 (= CHCH2CH2CH3). Isobutyliden-1,1 (= CHCH[CH3J2), η = 2 steigt die Zahl der Isomeren bereits auf sechs und bei m = 2 und η = 3 sogar auf wenigstens sechsunddreißig Isomere. Wo eine Isomerie durch verschiedene Anordnung der Ringe an der Alkylenbrücke Y bedingt sein kann, ist die Zahl der Isomeren noch wesentlich größer. Die Anzahl der Isomeren steigt weiter mit der Anzahl und den Isomeriemöglichkeiten der Alkyle. Darüber hinaus stammen, wie weiter unten gezeigt wird, einige der cyclischen Radi-Propylene-1,2 I-CH 2 CHCH 3 / propylene-1,3 (- CH 2 CH 2 CH 2 -), n -butylidene-1,1 (= CHCH 2 CH 2 CH 3 ). Isobutylidene-1,1 (= CHCH [CH 3 J 2 ), η = 2 , the number of isomers increases to six and, with m = 2 and η = 3, even to at least thirty-six isomers. Where isomerism can be due to the different arrangement of the rings on the alkylene bridge Y, the number of isomers is considerably greater. The number of isomers increases further with the number and the isomerism possibilities of the alkyls. In addition, as will be shown below, some of the cyclic radicals
Y beispielsweise aus io kale aus Kohlenwasserstofffraktionen, die aus viel-Y, for example, from io kale from hydrocarbon fractions, which consist of many
komponentigen Gemischen von alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen bestehen, aus denen die Endprodukte erhalten werden. Hierbei ergeben sich Gemische von sogar noch größerer Komplexität. Die erfindungsgemäßen Brennstoffe bestehen daher aus Gemischen einer großen Anzahl von Stellungsisomeren sowie von Homologen, die bei den nachstehend beschriebenen Verfahren entstehen. Der Umstand, daß die Brennstoffe aus Gemischen bestehen, ist deshalb besonders wünschenswert, da ein Gemisch die Herstellung z. B. eines Raketentreibstoffes ermöglicht, der bei einem Kohlenstoffgehalt von 14 bis 30 Kohlenstoffatomen gewöhnlich flüssig ist, einen ziemlich hohen Kochpunkt, eine relativ konstante hohe Dichte und bei niedrigen Temperaturen eine niedrige Viskosität aufweist. Die erfindungsgemäßen Gemische besitzen weiter sehr niedrige Erstarrungspunkte, die oftmals 50c C unter denen der reinen Isomeren liegen.component mixtures of alkyl-substituted aromatic hydrocarbons from which the end products are obtained. This results in mixtures of even greater complexity. The fuels according to the invention therefore consist of mixtures of a large number of positional isomers and of homologues which arise in the processes described below. The fact that the fuels consist of mixtures is therefore particularly desirable because a mixture enables the production of e.g. B. a rocket fuel, which is usually liquid with a carbon content of 14 to 30 carbon atoms, has a fairly high boiling point, a relatively constant high density and at low temperatures has a low viscosity. The mixtures according to the invention also have very low freezing points, which are often 50 ° C. below those of the pure isomers.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Brennstoffe besteht darin, daß sie, ungeachtet der Tatsache, daß sie aus Gemischen bestehen, genau gemäß den für Raketentreibstoffe gewünschten Erfordernissen hergestellt werden können, wobei zur Herstellung Verfahren Verwendung finden, die als solche außerordentlich wirtschaftlich sind.Another advantage of the fuels according to the invention is that they, regardless of the fact that they consist of mixtures, made exactly according to the requirements desired for rocket propellants can be, whereby for the production process are used which as such are extraordinary are economical.
Wie bereits erwähnt, liegt die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, wenn die Gemische als bei Raumtemperatur flüssige Brennstoffe verwendet werden sollen, im Bereich zwischen 14 und etwa 30 Kohlenstoffatomen. Innerhalb dieses Bereiches können die Alkyl- und Alkylensubstituenten nach Anzahl und Kettenlänge beliebig gewählt werden. So kann beispielsweise die Länge der Kohlenstoffkette der Alkylenbrücke auf eine Kohlenstoffzahl von vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen herabgesetzt werden, während gleichzeitig die Anzahl und die Kohlenstoffzahl der am Ring substituierten Alkylgruppen erhöht wird und umgekehrt.As mentioned earlier, the total number of carbon atoms when the mixtures are considered to be at room temperature Liquid fuels should be used in the range between 14 and about 30 carbon atoms. Within this range, the number and number of alkyl and alkylene substituents Chain length can be chosen arbitrarily. For example, the length of the carbon chain of the alkylene bridge are reduced to a carbon number of preferably 1 to 5 carbon atoms, while at the same time the number and the carbon number of the alkyl groups substituted on the ring is increased and vice versa.
Außerhalb der angegebenen Grenzen stellen die erfindungsgemäßen Isomerengemische viskose öle oder feste Stoffe dar. Diese können ebenfalls als Brennstoffe verwendet werden. Falls sie jedoch als flüssige Brennstoffe verwendet werden sollen, müssen sie zur Herabsetzung der Viskosität erhitzt oder sogar geschmolzen werden.Outside the stated limits, the isomer mixtures according to the invention constitute viscous oils or solid substances. These can also be used as fuels. However, if they are considered liquid If fuels are to be used, they must be heated or even melted to reduce their viscosity will.
Die Wahl eines Bereiches zwischen 14 und etwa 30 Kohlenstoffatomen bei den erfindungsgemäßen flüssigen Brennstoffen und die Maßnahme, eine große 60 Anzahl von Stellungsisomeren herzustellen, hat den Vorteil, daß die Gemische hinsichtlich der Anzahl der Kohlenstoffatome gewöhnlich einheitlich sind oder im Hinblick auf einen bestimmten Verwendungszweck in dieser Hinsicht relativ einheitlich gemacht werden Gemische von zahlreichen Stellungsisomeren dar. So 65 können. So kann beispielsweise, wie weiter unten in sind z. B., im einfachsten Falle, wenn R = Methyl, zahlreichen der Beispiele gezeigt wird, jedes Produkt Y = Methylen, m = 1 und η = 1 bedeutet, mindestens aus einem Gemisch von Verbindungen mit der gleichen drei Stellungsisomere zu erwarten. Bei m = \ und Anzahl von Kohlenstoffstomen bestehen. Wenn dieThe choice of a range between 14 and about 30 carbon atoms in the liquid fuels according to the invention and the measure of producing a large number of positional isomers has the advantage that the mixtures are usually uniform with regard to the number of carbon atoms or with regard to a specific application In this respect, mixtures of numerous positional isomers can be made relatively uniform. For example, as described below in e.g. B., in the simplest case, when R = methyl, numerous examples are shown, each product Y = methylene, m = 1 and η = 1, to be expected at least from a mixture of compounds with the same three positional isomers. If m = \ and number of carbon atoms exist. If the
CH3
Isobutylen -1,31— CH2CHCH2 CH 3
Isobutylene -1,31- CH 2 CHCH 2
n-Butyliden-2,21 CH3CCH2CHn -Butylidene-2.21 CH 3 CCH 2 CH
n-Butylen-1,2 (— CH2CHCH2CH3J, n-Butylen-1,3 (— CH2CH2CHCH3), n-Butylen-1,4 (— CH2CH2CH2CH2 —), Isobutylen -1,2 (-CH2C [CH3]J,n-Butylene-1,2 (- CH 2 CHCH 2 CH 3 J, n-Butylene-1,3 (- CH 2 CH 2 CHCH 3 ), n-Butylene-1,4 (- CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), isobutylene -1.2 (-CH 2 C [CH 3 ] J,
J.J.
n-Butylen-2,3 (CH3CHCHCH3J, n-Pentyliden-1,1 (= CH[CH2J3CH3),n-butylene-2,3 (CH 3 CHCHCH 3 J, n-pentylidene-1,1 (= CH [CH 2 J 3 CH 3 ),
/ CH3 / CH 3
Isopentylen-1,4 \— CH2 — CHCH2CH2 — n-PentyIen-l,2(— CH2CH- [CH2J2CH3/ n-Hexyliden, n-Hexylen-1,2, n-Hexylen-1,3, n-HexyIen-I,4, n-Hexylen-1,5, n-Hexylen-1,6, Isohexyliden, Isohexylen-1,2, n-Heptyliden, Isooctylen-1,7, n-Nonyliden, n-Decyliden, n-Undecyliden, n-Dodecyliden und n-Tridecyliden,Isopentylene-1,4 \ - CH 2 - CHCH 2 CH 2 - n-PentyIen-1,2 (- CH 2 CH- [CH 2 J 2 CH 3 / n-hexylidene, n-hexylene-1,2, n- 1,3-hexylene, 1,4-hexylene, 1,5-hexylene, 1,6-n-hexylene, isohexylidene, 1,2-isohexylene, n-heptylidene, 1,7-isooctylene, n- Nonylidene, n-decylidene, n-undecylidene, n-dodecylidene and n-tridecylidene,
einschließlich der verschiedenen Isomeren und Homologen mit nicht mehr als 13 Kohlenstoffatomen.including the various isomers and homologues having no more than 13 carbon atoms.
Die nach den nachstehend im einzelnen beschriebenen Methoden hergestellten Verbindungen stellenMake the compounds prepared by the methods described in detail below
Ringsubstituenten aus einem handelsüblichen Gemisch von C7- bis C9-Aromaten stammen, variiert die Gesamtkohlenstoffzahl der verschiedenen Verbindungen des erhaltenen Gemisches nur in einem engen Bereich. Selbstverständlich entstehen durch Seitenreaktionen, wie z. B. einer weiteren Kondensation, Verbindungen mit einer höheren Anzahl von Kohlenstoffatomen, wie z. B. tri- oder polycyclische Alkane, z. B. Di-(alkylcyclohexylmethyl)-alkylcyclohexane, Di-(alkylcyclohexyläthyl)-alkylcyclohexane u. dgl. Diese polymeren Verbindungen mit zahlreichen Brücken und Ringen können jedoch, da sie höhere Siedepunkte aufweisen, leicht bei der Destillation abgetrennt werden. Wo ein Brennstoff mit weitem Siedebereich verwendbar ist und die Endprodukte hochviskose Flüssigkeiten oder Festkörper darstellen, brauchen die höheren Kondensationsprodukte nicht entfernt zu werden. Die höheren Kondensationsprodukte können durch nachstehende Formeln veranschaulicht werden:Ring substituents originate from a commercially available mixture of C 7 - to C 9 aromatics, the total carbon number of the various compounds of the mixture obtained varies only within a narrow range. Of course, side reactions such as B. a further condensation, compounds with a higher number of carbon atoms, such as. B. tri- or polycyclic alkanes, e.g. B. di- (alkylcyclohexylmethyl) -alkylcyclohexanes, di- (alkylcyclohexylethyl) -alkylcyclohexanes and the like. However, these polymeric compounds with numerous bridges and rings, since they have higher boiling points, can easily be separated off in the distillation. Where a wide boiling range fuel can be used and the end products are highly viscous liquids or solids, the higher condensation products need not be removed. The higher condensation products can be illustrated by the following formulas:
Das als Zwischenprodukt auftretende Gemisch der isomeren Verbindungen der Formeln V, IV und VI wird vorzugsweise durch Reaktion eines Brückenbildners mit einem Alkylbenzol oder einem Gemisch von verschiedenen Alkylbenzolen, wobei Benzol an Stelle eines der Alkylbenzole verwendet werden kann, hergestellt.The mixture of isomeric compounds of the formulas V, IV and VI which occurs as an intermediate is preferably made by reacting a bridging agent with an alkylbenzene or a mixture of various alkylbenzenes, whereby benzene can be used instead of one of the alkylbenzenes, manufactured.
Ein weiterer, jedoch weniger wirtschaftlicher Weg besteht darin, zunächst ein Di-(phenyl)-alkylen der FormelAnother, but less economical, way is to first use a di- (phenyl) -alkylene formula
Y-Y-
VIIVII
(R1V : Hj-(R 1 V : Hj-
-Y-I-H-Y-I-H
IIII
-H--H-
Y-Y-
X/X /
(R2V1 (R 2 V 1
IIIIII
Hierbei bedeutet ρ eine ganze Zahl mit dem Wert 2 oder 3, während R1, R2, Y, m und η die gleiche Bedeutung wie in Formel I haben.Here, ρ denotes an integer with the value 2 or 3, while R 1 , R 2 , Y, m and η have the same meaning as in formula I.
Die durch Formel I veranschaulichten Verbindungen werden in der Regel durch Hydrierung eines als Zwischenstufe auftretenden Di-(alkylphenyl)-alkans oder (Phenyl)-(alkylphenyl)-alkans der nachstehenden Formel hergestellt:The compounds illustrated by Formula I are usually prepared by hydrogenation of an as Intermediate di- (alkylphenyl) alkane or (phenyl) - (alkylphenyl) alkane of the following Formula made:
wobei Y die gleiche Bedeutung wie in den Formeln I und IV hat, durch die auch bei den Verbindungen der Formel IV angewendeten Brückenbildungsreaktionen herzustellen und die so erhaltene Verbindung der Formel VII anschließend mit Hilfe üblicher Alkylierungsmethoden unter Substitution mit einer oder mehreren Alkylgruppen R1 oder R2 der Formel oder einem Gemisch von beiden an den Ringen zu alkylieren. Hierbei entstehen Gemische von den als Zwischenstufen verwendeten Isomeren der Formel IV.where Y has the same meaning as in the formulas I and IV, by means of the bridging reactions also used in the compounds of the formula IV, and the compound of the formula VII thus obtained then using conventional alkylation methods with substitution with one or more alkyl groups R 1 or R 2 of the formula or a mixture of both to alkylate on the rings. This results in mixtures of the isomers of the formula IV used as intermediates.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Gemisches von Verbindungen der Formel VII besteht darin, die Phenylgruppen mit dem Brückenbildner zu verknüpfen und gleichzeitig einen oder beide Ringe mit einer oder niebreren niedrigeren Alkylgruppen in Gegenwart eines Katalysators zu alkylieren, der sowohl die Alkylierungs- als auch die Brückenbildungsreaktion im gleichen Reaktionsgemisch katalysiert.Another method for preparing a mixture of compounds of Formula VII is in linking the phenyl groups with the bridging agent and at the same time one or both rings with one or lower lower alkyl groups in The presence of a catalyst to alkylate both the alkylation and the bridging reaction catalyzed in the same reaction mixture.
Die vorzugsweise angewendeten Brückenbildungsreaktionen schließen die Alkylierung von zwei Phenylgruppen, von denen wenigstens eine aus einer Alkylphenylgruppe der FormelThe bridging reactions preferably used include the alkylation of two phenyl groups, at least one of which is selected from an alkylphenyl group the formula
(R1),(R 1 ),
IVIV
Hierbei haben R1, R2, m und η die gleiche Bedeutung wie in Formel I. Y kann aus einem beliebigen acyclischen Kohlenstoffrest mit 1 bis 13, vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bestehen.Here, R 1 , R 2 , m and η have the same meaning as in formula I. Y can consist of any acyclic carbon radical having 1 to 13, preferably 1 to 5, carbon atoms.
Die durch Formel II und III veranschaulichten Verbindungen werden durch Hydrierung einer Zwischenstufe der nachstehenden Formeln erhalten:The compounds illustrated by Formula II and III are prepared by hydrogenation of an intermediate of the formulas below:
(R1V-I -J(R 1 VI -J
y\y \
-Y-Y
-Y--Y-
(R2V1 (R 2 V 1
VIVI
Hierbei haben R1, R2, Y, p, m und η die gleiche Bedeutung wie in Formel III.Here, R 1 , R 2 , Y, p, m and η have the same meaning as in formula III.
in der die Symbole die oben angegebene Bedeutung haben, besteht, mit einem einzigen Alkan, wie z. B.in which the symbols have the meaning given above, consists with a single alkane, such as. B.
Acetylen, einem Dienkohlenwasserstoff, einer Sauerstoff- oder 2 Halogenatome enthaltenden aliphatischen Verbindung ein. Hierbei wird in Gegenwart von einem Alkylierungskatalysator, z. B. einem Säurekatalysator, gewöhnlich eine starke Mineralsäure wie Schwefelsäure, Phosphorsäure und/oder Flourwasserstoffsäure, oder einer Verbindung, wie z. B. einem Borhalogenid oder deren Komplexverbindungen, wie z. B. Bortrifluorit-Phenylat, Bortrifluorid-Ätherat, Bortriflubrid, gelöst in Schwefelsäure oder anderen sauren Alkylierungs- und Kondensationsmitteln mit oder ohne Katalysatoren vom Friedel-Crafts-Typ, gearbeitet. Wenn der Brückenbildner zwei Halogenatome aufweist, kann auch ein Friedel-Crafts-Katalysator, wie z. B. Aluminiumchlorid, allein verwendet werden.Acetylene, a diene hydrocarbon, an aliphatic containing oxygen or 2 halogen atoms Connection. Here, in the presence of an alkylation catalyst, e.g. B. an acid catalyst, usually a strong mineral acid such as sulfuric acid, phosphoric acid and / or hydrofluoric acid, or a connection, such as B. a boron halide or their complex compounds, such as. B. boron trifluorite phenylate, Boron trifluoride etherate, boron triflubride, dissolved in sulfuric acid or other acidic alkylation and condensing agents with or without Friedel-Crafts type catalysts. If the bridging agent has two halogen atoms, a Friedel-Crafts catalyst such as z. Aluminum chloride, can be used alone.
Wenn Schwefelsäure als Katalysator verwendet wird, ist ihre Konzentration üblicherweise höher als 80°/0, jedoch im allgemeinen unterhalb etwa 98 %» da bei Verwendung höherkonzentrierter Schwefelsäure eine Sulfonierung der aromatischen Ringe oder eine übermäßige Bildung polycyclischer Verbindungen eintreten kann.When sulfuric acid is used as catalyst, its concentration is usually higher than 80 ° / 0, but may generally below about 98% "because when using higher concentrated sulfuric acid enter sulfonation of the aromatic rings or excessive formation of polycyclic compounds.
Es werden insbesondere solche Katalysatoren verwendet, die eine aus aliphatischen Verbindungen, wieIn particular, those catalysts are used which one of aliphatic compounds, such as
ζ. B. Aldehyden, Glykolen, Alkylenoxyden, Acetylenen, Dienkohlenwasserstoffen und insbesondere konjugierten Dienkohlenwasserstoffen und Dihalogenalkanen, abgeleitete Brückengruppe einführen. Acetylen selbst und höhere Alkine können ebenfalls als Brückenbildner verwendet werden. Bei Verwendung von Acetylen und anderen Alkinen als Brückenbildner besteht der Katalysator gewöhnlich aus Quecksilbersulfat, das mit einer starken Säure, wie z. B. 85 bisζ. B. aldehydes, glycols, alkylene oxides, acetylenes, Diene hydrocarbons and in particular conjugated diene hydrocarbons and dihaloalkanes, introduce derived bridging group. Acetylene itself and higher alkynes can also be used as Bridging agents are used. When using acetylene and other alkynes as bridging agents the catalyst usually consists of mercury sulfate, which is mixed with a strong acid, such as. B. 85 to
raffinierungsreformat, das eine in wirtschaftlicher Weise aufarbeitbare Menge an aromatischen Kohlenwasserstoffen enthält, ein wertvolles Ausgangsmaterial dar, aus dem ein aromatischer Extrakt erhalten 5 werden kann, der entweder als solcher oder in Form seiner Einzelfraktionen als Quelle für die Alkylbenzole dienen kann. Eine typische verwendete C8-Fraktion enthält z. B. ungefähr 2% Toluol, 10% p-Xylol, 48% m-Xylol, 19% o-Xylol und ungefähr 21%Refining reformate, which contains an economically workable amount of aromatic hydrocarbons, is a valuable starting material from which an aromatic extract can be obtained which can serve as a source of the alkylbenzenes either as such or in the form of its individual fractions. A typical C 8 fraction used contains e.g. B. about 2% toluene, 10% p-xylene, 48% m-xylene, 19% o-xylene and about 21%
bildner, angewendet. Der Katalysator wird gewöhnlich bei Raumtemperatur zugesetzt. Falls der Brückenbildner nur schwer zur Reaktion zu bringen ist, emp-sculptor, applied. The catalyst is usually added at room temperature. If the bridge builder is difficult to make to react,
wird bei niedrigen Temperaturen gearbeitet und der Brückenbildner gewöhnlich langsam, z. B. tropfenweise im Verlaufe von mehreren, meist 4 bis 12 Stundenthe work is carried out at low temperatures and the bridging agent is usually slow, e.g. B. drop by drop in the course of several, usually 4 to 12 hours
98%iger Schwefelsäure oder einem Bortrifluorid- io Äthylbenzol. Phosphorsäure-Komplex, aktiviert ist. Die Alkylie- Bei Ausführung der Brückenbildungsreaktion wird,98% sulfuric acid or a boron trifluoride io ethylbenzene. Phosphoric acid complex, is activated. The alkyl- When the bridging reaction is carried out,
rungsreaktionen werden in an sich bekannter Weise im wenn vorwiegend die bicyclische Verbindung erhalten allgemeinen bei Raumtemperatur und manchmal auch werden soll, das Alkylbenzol gewöhnlich in beträchtniedrigeren Temperaturen, wie z. B. zwischen 0 und lichem Überschuß, ζ. B. in einem 2- bis 3fachen ± 30°C, durchgeführt. Manche Katalysatoren, wie 15 molaren Überschuß, bezogen auf die molare Menge z. B. Fluorwasserstoffsäure, können bei beträchtlich des Brückenbildners, angewendet. Wenn dagegen unterhalb Raumtemperatur liegenden Temperaturen, höhere polycyclische Verbindungen, wie z. B. die tribeispielsweise — 20° C oder darunter, verwendet cyclischen oder polycyclischen Verbindungen der werden. Formeln II, III, V und VI erhalten werden sollen,tion reactions are obtained in a manner known per se in the if predominantly the bicyclic compound generally at room temperature and sometimes it should be, the alkylbenzene is usually considerably lower Temperatures such as B. between 0 and Lichem excess, ζ. B. in a 2 to 3 fold ± 30 ° C. Some catalysts, such as a 15 molar excess based on the molar amount z. B. hydrofluoric acid, can be applied to a considerable amount of the bridging agent. If against it temperatures below room temperature, higher polycyclic compounds, such as. B. the tribe for example - 20 ° C or below, uses cyclic or polycyclic compounds of the will. Formulas II, III, V and VI are to be obtained,
Typische zur Herstellung der Alkylphenylgruppen 20 wird ein geringeres Verhältnis bis herab zu etwa V2
dienende Substanzen sind: Toluol, die o-, m~ oder bis 3 Mol Alkylbenzol, bezogen auf 1 Mol Brückenp-Xylole
und ihre Gemische, die Trimethylbenzole,
wie z. B. Mesitylen, Äthylbenzol, die Diäthyl- und
Triäthylbenzole, die Methyl-äthylbenzole, die Dimethyl-äthylbenzole,
die Diäthyl-methylbenzole, die 25 fiehlt sich die Verwendung höherer Temperaturen.
Mono-, Di- und Tripropylbenzole, die η-Butyl-, Wenn er dagegen eine große Reaktivität aufweist,
sek.-Butyl- und tert.-Butylbenzole, die Isopropylbenzole,
einschließlich Cumol und Pseudocumol, Diisopropylbenzol, Mono- und Diamylbenzol, Didecylbenzol
und Benzole, mit gemischten Alkylgruppen, 30 unter fortgesetztem Rühren zugegeben, damit Seiteneinschließlich
solcher mit sowohl verzweigten als auch reaktionen möglichst vermieden werden,
unverzweigten C1- bis C13-Alkylgruppen und Vorzugs- Wenn die Brückenbildung nicht bei der Verweise
mit C1- bis Q-Alkylsubstituenten sowie die ver- knüpfung von nur zwei Ringen stehenbleibt, wird die
schiedensten Gemische der genannten Stoffe. Reaktion zweckmäßigerweise nur bis zur UmsetzungTypical for the preparation of alkylphenyl groups 20 is reduced to a lower ratio serving to about 2 V substances are: toluene, o-, m ~ or up to 3 mole of alkylbenzene, based on 1 mol Brückenp-xylenes, and mixtures thereof, the trimethylbenzenes,
such as B. mesitylene, ethylbenzene, diethyl and
Triethylbenzenes, the methyl-ethylbenzenes, the dimethyl-ethylbenzenes, the diethyl-methylbenzenes, which do not require the use of higher temperatures. Mono-, di- and tripropylbenzenes, the η-butyl- If, on the other hand, it has a high reactivity, sec-butyl- and tert-butylbenzenes, the isopropylbenzenes, including cumene and pseudocumene, diisopropylbenzene, mono- and diamylbenzene, didecylbenzene and Benzenes, with mixed alkyl groups, are added with continued stirring so that sites, including those with both branched and reactive, are avoided as far as possible, unbranched C 1 to C 13 alkyl groups and preferred if bridging is not possible when referring to C 1 to Q -Alkyl substituents and the linkage of only two rings remains, the most diverse mixtures of the substances mentioned. Reaction expediently only until implementation
Als brückenbildende Komponente können Aldehyde 35 eines Teiles, z. B. etwa 30 % des angewendeten
wie z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Alkylbenzole, geführt, worauf man die erhaltenen
Isobutyraldehyd, Decylaldehyd, Dodecylaldehyd u.
dgl.; Alkine, wie z.B. Acetylen, Methylacetylen, Äthylacetylen u. dgl.; Dienkohlenwasserstoffe, wie ζ. Β.
Butadien-1,3, Allen, Isopren, Piperylen, Dimethyl- 40
butadien und höhere Diene; Glykole, wie z.B.
Äthylenglykol, Propylenglykol-1,3, Butylenglykol-1,4,
Hexylenglykol-1,6, Hexylenglykol-1,2, Decylenglykol-1,10
usw.; Halogenalkane, wie z. B. alle Dichlor-,
Dibrom- oder Chlor-Brom-Verbindungen der durch 45 sators erfolgen sollen.As a bridging component, aldehydes 35 of a part, z. B. about 30% of the applied such. B. formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, alkylbenzenes, whereupon the obtained isobutyraldehyde, decylaldehyde, dodecylaldehyde u.
like; Alkynes such as acetylene, methyl acetylene, ethyl acetylene and the like; Diene hydrocarbons, such as ζ. Β.
1,3-butadiene, allene, isoprene, piperylene, dimethyl-40
butadiene and higher dienes; Glycols such as
Ethylene glycol, propylene glycol-1,3, butylene glycol-1,4,
Hexylene glycol-1,6, hexylene glycol-1,2, decylene glycol-1.10, etc .; Haloalkanes, such as. B. all dichloro,
Dibromine or chlorine-bromine compounds which should be made by 45 sators.
die Grenzen der Formel II angegebenen Kohlenstoff- Im Falle der Verwendung von Dihalogenalkanenthe limits of the formula II indicated carbon in the case of the use of dihaloalkanes
zahl, verwendet werden. Als Brückenbildner kommen als Brückenbildner in Gegenwart von Aluminiumweiter Alkylenoxyde, wie z. B. Äthylenoxyd, Propylen- chlorid oder einem anderen Friedel-Crafts-Katalysator oxyd oder Epichlorhydrin, und Ketene in Betracht. werden das Alkylbenzol und das Dihalogenalkan zu-Bei der großtechnischen Durchführung können auch 50 nächst gemischt und gewöhnlich auf etwa 00C oder ein aromatischer Extrakt einer Reformierungs- oder darunter abgekühlt, worauf das Aluminiumchlorid in Aromatisierungsreaktion (Erdölreformat), der ge- geeigneter Weise, gegebenenfalls auch rasch, zugefügt wohnlich die C6- bis C9-Aromaten enthält und bis zu wird. Diese Reaktionen werden mit den typischen 50% aus Benzol bestehen kann oder die aromatischen Brückenbildnern, wie z.B. Äthylidendichlorid, Bu-C7, C8 oder C9-Fraktionen eines solchen Extraktes 55 tylendichlorid-1,4, Hexylidenchlorid-1,6, Isobutylidenverwendet werden. Die C8-Fraktion, enthaltend die chlorid-1,2, Butylen-bromchlorid-lA Propylendibrodrei isomeren Xylole und Äthylbenzol, manchmal mid-1,3, Äthylendichlorid-1,2, Propylendichlorid-2,2, zusammen mit geringen Mengen an Toluol und/oder Isobutylendibromid-1,3 u. dgl., durchgeführt, einigen C9-Aromaten, kann in sehr wirtschaftlicher Nach Herstellung des Isomerengemisches der Ver-number, to be used. As bridging agents, alkylene oxides, such as, for. B. ethylene oxide, propylene chloride or another Friedel-Crafts catalyst oxide or epichlorohydrin, and ketenes into consideration. are the alkylbenzene and the dihaloalkane to-In the industrial implementation can also 50 mixed nearest and usually cooled to about 0 0 C or an aromatic extract of a reforming or below, after which the aluminum chloride in aromatization (Erdölreformat), the overall suitably possibly also quickly, added homely which contains C 6 to C 9 aromatics and becomes up to. These reactions are typically 50% benzene or the aromatic bridging agents such as ethylidene dichloride, Bu-C 7 , C 8 or C 9 fractions of such an extract are 1,4-ethylene dichloride, 1,6-hexylidene chloride, isobutylidene will. The C 8 fraction, containing the 1,2-chloride, butylene bromochloride-1A propylenedibrodrei isomeric xylenes and ethylbenzene, sometimes 1,3-1,2-ethylene dichloride, 2,2-propylene dichloride, together with small amounts of toluene and / or isobutylenedibromide-1,3 and the like, carried out, some C 9 aromatics, can be carried out very economically.
Weise in ihrer Gesamtheit verwendet werden. Sie kann 60 bindungen von Formel IV wird von den Katalysatoraber auch zuvor zur Abtrennung des o-Xylols und rückständen durch Dekantieren, Filtration und/oder Gewinnung des Gemisches von m- und p-Xylol destil- Waschen, gegebenenfalls unter Anwendung von Säure liert werden. Aus dem zuletzt genannten Gemisch kann zur Entfernung der Friedel-Crafts-Katalysatoren und das p-Xylol abgetrennt und das verbleibende m-Xylol nochmaligem Waschen mit Alkali, abgetrennt. Bei gemeinsam mit dem o-Xylol verwendet werden. So- 65 Verwendung saurer Katalysatoren genügt ein Auswohl die gesamte C8-Fraktion als auch jede beliebige waschen mit Wasser und/oder wäßrigem Alkali, der einzelnen Xylolfraktionen eignen sich für das er- Falls die nicht zur Reaktion gebrachten Ausgangsfindungsgemäße Verfahren. Somit stellt jedes Erdöl- materialien unter den angewendeten BedingungenWay to be used in their entirety. It can be used to remove the o-xylene and residues by decanting, filtering and / or recovering the mixture of m- and p-xylene, washing, optionally using acid. To remove the Friedel-Crafts catalysts, the p-xylene can be separated off from the last-mentioned mixture and the remaining m-xylene can be separated off by washing again with alkali. When used together with the o-xylene. If acidic catalysts are used, it is sufficient to wash the entire C 8 fraction as well as any wash with water and / or aqueous alkali; Thus, each represents petroleum materials under the conditions used
Reaktionsprodukte der Formel IV abtrennt und das nicht umgesetzte Alkylbenzol erneut dem Reaktionsgefäß zuführt. Reaction products of the formula IV are separated off and the unreacted alkylbenzene is returned to the reaction vessel.
Olefinische Verbindungen werden im allgemeinen nicht zusammen mit den Brückenbildnern verwendet, außer in den Fällen, wo sowohl Alkylierung als auch Brückenbildung in der gleichen Reaktion in Gegenwart eines für beide Reaktionen dienenden Kataly-Olefinic compounds are generally not used together with the bridging agents, except where both alkylation and bridging are present in the same reaction a catalyst serving for both reactions
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nicht hydriert werden, brauchen sie nicht entfernt Alkylbenzolen mit Methylenchlorid oder Formaldehyd zu werden. In diesem Falle kann das gesamte erhaltene und anschließender Hydrierung der Fall ist. So sind Produkt zur Hydrierung gelangen. In den meisten beispielsweise in einem synthetischen Di-(methyl-Fällen werden jedoch die nicht umgesetzten Anteile cyclohexyl)-methan-Brennstoff, der durch Hydrierung durch Destillation entfernt, worauf das Gemisch der 5 der durch Kondensation von Formaldehyd mit Toluol isomeren Verbindungen der Formel IV hydriert wird. gebildeten Di-(toryl)-methane entsteht, sechs Isomere Vor der Hydrierung kann das Produkt noch weiter- vorhanden. Es handelt sich dabei um Di-(2-methyldestilliert werden, um zur Erzielung eines größeren cyclohexyl)-methan, Di-(3-methylcyclohexyl)-methan, Reinheitsgrades von den Produkten der Seiten- Di - (4 - methylcyclohexyl) - methan, (2 - Methylcycloreaktionen, wie z. B. den tri- und polycyclischen io hexyl)-(3-methylcyclohexyl)-methan, (2-Methylcyclo-Verbindungen, abzutrennen. Die Hydrierung wird hexyl)-(4-methylcyclohexyl)-methan und (3-Methylgewöhnlich in einem Lösungsmittel, z. B. einem cyclohexyl)-(4-metnylcyclohexyl)-methan. Paraffinkohlenwasserstoff, in Gegenwart eines Hydrie- Vier weitere Isomere, die bei Anwendung anderernot to be hydrogenated, they do not need to remove alkylbenzenes with methylene chloride or formaldehyde to become. In this case, all of the obtained and subsequent hydrogenation is the case. So are Get product for hydrogenation. In most cases, for example, in a synthetic di- (methyl However, the unconverted proportions of cyclohexyl) methane fuel, which is produced by hydrogenation removed by distillation, whereupon the mixture of 5 is obtained by condensation of formaldehyde with toluene isomeric compounds of the formula IV is hydrogenated. formed di- (toryl) -methane is formed, six isomers The product can still be present before the hydrogenation. It is di- (2-methyl distilled in order to achieve a larger cyclohexyl) methane, di- (3-methylcyclohexyl) methane, Degree of purity of the products of the side di - (4 - methylcyclohexyl) - methane, (2 - methylcycloreactions, such as B. the tri- and polycyclic io hexyl) - (3-methylcyclohexyl) methane, (2-methylcyclo compounds, to separate. The hydrogenation is hexyl) - (4-methylcyclohexyl) methane and (3-methyl usually in a solvent, e.g. B. a cyclohexyl) - (4-methylcyclohexyl) methane. Paraffinic hydrocarbon, in the presence of a hydride- Four other isomers that occur when others are used
rungskatalysators, wie z. B. einem Nickel-oder Kobalt- Herstellungsverfahren erhalten werden, sind die folkatalysator oder einem anderen zur Hydrierung aroma- 15 genden: Di-Cl -methylcyclohexylj-methan, (1-Methyltischer Verbindungen geeigneten Katalysator, aus- cyclohexyl)-(2-methylcyclohexyl)-methan, (1-Methylgeführt. In den Beispielen kamen aktive Raney-Nickel- cyclohexyl)-(3-methylcyclohexyl)-methan und 1-Me- oder Raney-Kobalt-Katalysatoren zur Anwendung. thylcyclohexyl)-(4-mg€hylcyclohexyl)-methan.approximately catalyst, such as. B. a nickel or cobalt production process, are the folkatalysator or another aroma for hydrogenation: Di-Cl -methylcyclohexylj-methane, (1-methyltischer Compounds suitable catalyst, from cyclohexyl) - (2-methylcyclohexyl) methane, (1-methyl led. In the examples came active Raney nickel cyclohexyl) - (3-methylcyclohexyl) methane and 1-Me- or Raney cobalt catalysts are used. ethylcyclohexyl) - (4 mg € hylcyclohexyl) methane.
Zur Beschleunigung der Hydrierungsgeschwindig- Obgleich einige wirklich symmetrische »Bis«-Ver-To speed up the rate of hydrogenation, although some really symmetrical "to"
keit wird der Wasserstoff gewöhnlich unter erhöhtem 20 bindungen möglicherweise zugegen sind, kann jede Druck, meist im Bereich zwischen 35 und 350 kg/cm2, von diesen nur als ein kleiner Anteil selbst im einfachangewendet. Auch wird üblicherweise bei erhöhter sten komplexen Isomerengemisch vorhanden sein. Temperatur, gewöhnlich zwischen 100 bis 2000C oder So gibt es z. B. isomere Di-(methylcyclohexyl)-If the hydrogen is usually present with increased bonds, any pressure, usually in the range between 35 and 350 kg / cm 2 , of these can only be applied as a small proportion even in simple applications. Also, it will usually be present in the case of an increased most complex mixture of isomers. Temperature, usually between 100 to 200 0 C or so there is, for. B. isomeric di- (methylcyclohexyl) -
darüber, bis zur Einsetzung der Hydrierung gearbeitet. methane, aber bereits hundertvierundvierzig mögliche Jeder Arylring hat gewöhnlich eine untere Hydrierungs- 25 Di^dimethylcyclohexyty-methan-Isomere. Von diesen temperatur, die von der Aktivität des Katalysators können durch Kondensation von Formaldehyd oder und der Stellung der Alkylsubstituenten im Ring ab- Methylenchlorid mit einem Xylolgemisch und anhängt. Durch selektive Hydrierung (Wahl von schließender Hydrierung sechsunddreißig erhalten Katalysatoraktivität, Temperatur, Wasserstoffdruck werden.worked on until the onset of hydrogenation. methane, but already a hundred and forty-four possible Each aryl ring usually has a lower hydrogenation isomer of dimethylcyclohexyl methane. Of these temperature that depends on the activity of the catalyst may be due to condensation of formaldehyde or and the position of the alkyl substituents in the ring from methylene chloride with a xylene mixture and appends. Obtained thirty-six by selective hydrogenation (choice of final hydrogenation Catalyst activity, temperature, hydrogen pressure.
sowie gegebenenfalls Lösungsmittel) läßt sich nur ein 30 Ein typisches Beispiel für die Herstellung eines Ring der biaromatischen Ringverbindung hydrieren, Isomerengemisches gemäß der vorliegenden Erfindung wobei Zwischenstufen der Formeln ist das nachstehende:and optionally solvent) can only be a 30 A typical example of the production of a Hydrogenate ring of the biaromatic ring compound, mixture of isomers according to the present invention where intermediate stages of the formulas is the following:
■. Ein Gemisch von o-, m- und p-Äthyltoluolen, das■. A mixture of o-, m- and p-ethyltoluenes, the
ι ι] aus Erdöl oder Kohlenteer erhalten werden kann,ι ι] can be obtained from petroleum or coal tar,
(R1Jm ■—H --Y -|- - -j! (R2)«-! VIII 35 ergibt bei Reaktion mit Formaldehyd (z.B. bei \ / ~\ / Anwendung von Schwefelsäure als Katalysator bei (R 1 Jm ■ H --Y - | - - j (R 2) "- VIII 35 when reacted with formaldehyde (eg \ / ~ \ / use of sulfuric acid as a catalyst in!
^ 3O0C) ein Di-(methyläthylcyclohexyl)-methan, das^ 3O 0 C) a di- (methylethylcyclohexyl) methane, the
\ alle theoretisch möglichen Isomeren (hundert) in\ all theoretically possible isomers (hundred) in
Y--i-H-:—(R2)n-i IX Mengen enthält, die von der relativen Reaktions-Y - iH- : - (R 2 ) ni IX contains amounts that depend on the relative reaction
X ) \ / 40 fähigkeit des Formaldehyde mit den vier verschiedenenX ) / 40 ability of formaldehyde with the four different ones
Wasserstoffatomen von jedem der anwesenden Äthylentstehen. In diesen Formeln haben R1, R2, Y, m toluole abhängen.Hydrogen atoms are formed from each of the ethylene present. In these formulas, R 1 , R 2 , Y, m have toluenes depending.
und η die gleiche Bedeutung wie in Formel I. Es hat sich gezeigt, daß die Verbrennungswärmeand η have the same meaning as in formula I. It has been found that the heat of combustion
In gleicher Weise können auch die Gemische der bei solchen Isomerengemischen zum Teil von den isomeren Verbindungen der Formeln V und VI teil- 45 Mengenverhältnissen der einzelnen Isomeren unterweise hydriert werden. einander abhängig ist. So ergab beispielsweise ein Jedes der partiellen Hydrierungsprodukte dieser durch Hydrierung des bei 30° C erhaltenen Reaktions-Formeln stellt als solches ein Zwischenprodukt für produktes aus handelsüblichem Xylol und Formdie bei weiterer Hydrierung entstehenden Raketen- aldehyd (37% Formaldehyd) hergestelltes Material treibstoffe der Formel I dar. 50 eine Verbrennungswärme von 10,842 kcal/kg, während Die hydrierten Acyclischen Verbindungen der das aus den gleichen Ausgangsmaterialien bei 6O0C Formel IV können eine geringe, weniger als etwa hergestellte und anschließend hydrierte Produkt eine 5O°/o> an entsprechenden Brücken verbindungen mit Verbrennungswärme von 11,017 kcal/kg zeigte. Das zwei unsubstituierten Cyclohexylresten im Reaktions- Reaktionsprodukt aus Methylenchlorid und Xylol, gemisch enthalten. So braucht z. B. der bei Ver- 55 das unter Verwendung von wasserfreiem Aluminiumwendung eines Gemisches von Benzol und Alkylbenzol chlorid hergestellt war, wies dagegen nach Hydrierung bei der Brückenbildungsreaktion entstehende Kohlen- eine Verbrennungswärme von 10,900 kcal/kg auf. wasserstoff mit verknüpften unsubstituierten Phenyl- Es kann somit festgestellt werden, daß die Eigenschaften estern vor der Hydrierung nicht aus dem Gemisch einschließlich der Verbrennungswärme eines gegebenen der Substanzen der Formel IV abgetrennt zu werden, 60 Isomerengemisches von Di-(mono- oder Di-alkylsondern kann gemeinsam mit diesen zur Hydrierung cyclohexyl)-methanen von der Herstellungsart abgelangen, wobei man ebenfalls hochwertige Raketen- hängt. Die Konstanz des Energieinhaltes eines gegetreibstoffe erhält. benen Brennstoffes bei Anwendung eines gegebenen Die erfindungsgemäßen Produkte stellen, wie bereits Herstellungsverfahrens ist ein wesentlicher Vorteil erwähnt, sehr komplexe Gemische von verschiedenen 65 der erfindungsgemäßen Brennstoffe, insbesondere bei Stellungsisomeren dar, selbst im einfachsten Fall, Anwendung als Raketentreibstoff, da die Zielwenn die Brücke durch eine Methylengruppe gebildet berechnungen zum Teil auf der Kenntnis des Energiewird, wie dies beispielsweise bei Kondensation von inhaltes der eingefüllten Brennstoffmenge beruhen.In the same way, the mixtures of the proportions of the individual isomers in some of the isomeric compounds of the formulas V and VI in such isomer mixtures can also be hydrogenated with some help. is interdependent. For example, each of the partial hydrogenation products produced by hydrogenation of the reaction formula obtained at 30 ° C is an intermediate product as such for the product made from commercially available xylene and the rocket aldehyde (37% formaldehyde) produced during further hydrogenation 50 a heat of combustion of 10.842 kcal / kg, while the hydrogenated acyclic compounds of the formula IV from the same starting materials at 6O 0 C can have a low, less than approximately and then hydrogenated product a 50% of corresponding bridges with heat of combustion of 11.017 kcal / kg. The two unsubstituted cyclohexyl radicals contained in the reaction product of methylene chloride and xylene, a mixture. So z. For example, the one made at Ver 55 using anhydrous aluminum mixture of a mixture of benzene and alkylbenzene chloride, on the other hand, had a heat of combustion of 10,900 kcal / kg after hydrogenation in the bridging reaction. hydrogen with linked unsubstituted phenyl It can thus be stated that the properties of esters cannot be separated from the mixture including the heat of combustion of a given one of the substances of the formula IV before hydrogenation, 60 isomer mixture of di- (mono- or di-alkyls) together with these for hydrogenation cyclohexyl) methanes from the type of production, whereby one also depends on high quality rockets. The constancy of the energy content of a fuel is maintained. The products according to the invention represent, as a significant advantage has already been mentioned, the products according to the invention represent very complex mixtures of different fuels according to the invention, especially in the case of positional isomers, even in the simplest case, use as rocket fuel, since the target when the bridge is through a methylene group is formed calculations are based in part on knowledge of the energy used, for example in the case of condensation of the contents of the amount of fuel added.
noch eine weitere Stunde unter Rückfluß erhitzt. Ungefähr 24 g Formaldehyd gingen durch den Rückflußkühler verloren. Der übrige Teil des Formaldehyds (2,2 Mol), der durch Dpolymerisation des 5 Paraformaldehyds unter den Reaktionsbedingungen entstanden war, kondensierte mit dem Toluol. Die Mischung wurde gekühlt, die Kohlenwasserstoffschicht von der Säure getrennt und mit 2 1 Wasser und anschließend mit 2 1 einer 1 %igen Natriumcarbonat-refluxed for another hour. About 24 grams of formaldehyde passed through the Reflux condenser lost. The remaining part of the formaldehyde (2.2 mol), which is produced by polymerisation of the 5 Paraformaldehyde was formed under the reaction conditions, condensed with the toluene. the The mixture was cooled, the hydrocarbon layer was separated from the acid and mixed with 2 l of water and then with 2 1 of a 1% sodium carbonate
zur Entfernung des überschüssigen Toluols destilliert. Das verbliebene Gemisch der isomeren Di-(tolyl)-methane destillierte bei 11 mm Hg zwischen 137 unddistilled to remove the excess toluene. The remaining mixture of isomeric di (tolyl) methanes distilled at 11 mm Hg between 137 and
D.f = 0,996; Viskosität 0,65 Poise bei -25CC. Df = 0.996; Viscosity 0.65 poise at -25 C C.
Kp. = -65°C;Bp = -65 ° C;
(b) Gemisch der isomeren Di-(methylcyclohexyl)-methane (b) Mixture of the isomeric di- (methylcyclohexyl) methanes
Zu 294,4 g des gemäß (a) erhaltenen Isomerengemisches wurden 800 g Methylcyclohexan und 58,9 g Raney-Nickel (Girdler-G-49-Katalysator, Girdler800 g of methylcyclohexane and 58.9 g were added to 294.4 g of the isomer mixture obtained in (a) Raney nickel (Girdler G-49 catalyst, Girdler
Die Herstellungsbedingungen der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren sind leicht kontrollierbar, so daß jeweils genau reproduzierbare Produkte mit einer reproduzierbaren Verbrennungswärme erhalten werden. Durch Reaktion von Formaldehyd mit einem Gemisch der drei Xylole und der drei Methyl-äthylbenzole und anschließende Hydrierung des Kondensationsproduktes wurde ein Brennstoff erhalten, der eine große Anzahl von isomeren (Methyläthylcyclo-The production conditions of the production process according to the invention are easily controllable, so that exactly reproducible products can be obtained with a reproducible heat of combustion. By reacting formaldehyde with a mixture of the three xylenes and the three methyl-ethylbenzenes and subsequent hydrogenation of the condensation product, a fuel was obtained which a large number of isomeric (methylethylcyclo-
hexyl)-(dimethylcyclohexyl)-methanen und Di-(methyl- io lösung gewaschen. Das Kohlenwasserstoffgemisch
äthylcyclohexyl)-methanen und darüber hinaus viele wurde dann zunächst bei einem Druck von 760 mm Hg
Di-(dimethylcyclohexyl)-methane enthielt. Die zahlreichen Xylyl- und Äthylphenylkombinationen als
Substituenten des Methans erhöhten somit die Anzahlhexyl) - (dimethylcyclohexyl) methanes and di- (methyl io solution. The hydrocarbon mixture ethylcyclohexyl) methanes and many more were then initially contained di (dimethylcyclohexyl) methanes at a pressure of 760 mm Hg. The numerous xylyl and ethylphenyl combinations as
Substituents of methane thus increased the number
der Isomeren in den hydrierten Endprodukten im 15 152°C über. Die Ausbeute betrug 354 g.
Vergleich zu den hydrierten Umsetzungsprodukten
aus Xylol und Formaldehyd.of isomers in the hydrogenated end products at 15 152 ° C above. The yield was 354 g. Comparison to the hydrogenated reaction products
from xylene and formaldehyde.
Somit können erfindungsgemäß Di-(alkylphenyl)-methane durch Umsetzung von Alkylbenzolen oder
ihren Gemischen mit Formaldehyd (unter Anwendung 20
eines Friedel-Crafts-Katalysators bei z. B. 5 bis
253C) erhalten werden, die durch Hydrierung in die
erfindungsgemäßen Brennstoffe verwandelt werden.
Andere Katalysatoren und Temperaturen können zur
Herstellung eines hydrierten Endproduktes von ab- 25 Corp.) gegeben. Die Mischung gab man in einen
weichender Isomerenzusammensetzung angewendet Autoklav von etwa 3,7 1 Inhalt, der mit einem magnewerden.
tischen Rührer ausgestattet war und mit WasserstoffThus, according to the invention, di- (alkylphenyl) methanes by reacting alkylbenzenes or
their mixtures with formaldehyde (using 20
a Friedel-Crafts catalyst at z. B. 5 to
25 3 C) obtained by hydrogenation in the
Fuels according to the invention are transformed.
Other catalysts and temperatures can be used
Preparation of a hydrogenated end product from ab- 25 Corp.). The mixture was placed in a softening isomeric autoclave with a capacity of about 3.7 liters, which was equipped with a magnet. table stirrer and was equipped with hydrogen
Die Vorstufen der Formeln IV, V und VI wurden bei 220C auf einen Druck von 70 kg/cm2 gefüllt über Raney-Nickel (z. B. Girdler G-49-Katalysator) wurde. Der Autoklav wurde anschließend auf 120° unter Verwendung von 8 Gewichtsteilen Methylcyclo- 30 gebracht und 4 Stunden auf dieser Temperatur gehexan als Lösungsmittel, bezogen auf 1 bis 4 Gewichts- halten, wobei ständig gerührt wurde. Während dieser teile zu hydrierender Substanz, hydriert. Die Hydrie- Zeit wurde dreimal zusätzlich Wasserstoff zugefügt, rung erfolgte zwischen 100 und 2000C bei einem wobei der Druck von 28, 35 und 43,7 kg/cm2 jeweils Wasserstoffdruck zwischen 65 und 100 at in einem auf einen Druck von 70 kg/cm2 gebracht wurde. Autoklav unter Rühren während 2 bis 8 Stunden. 35 Nach der dritten Wasserstoffzugabe hielt man die Nach Abdestillieren des Methylcyclohexans wurden Temperatur noch 80 Minuten bei 120 bis 1250C. wasserklare bis leichtgelbliche Brennstoffe erhalten. Der Druck fiel auf 68,2 kg/cm2 ab und blieb währendThe precursors of the formulas IV, V and VI were filled at 22 ° C. to a pressure of 70 kg / cm 2 over Raney nickel (for example Girdler G-49 catalyst). The autoclave was then brought to 120 ° using 8 parts by weight of methylcyclo-30 and was kept at this temperature for 4 hours as the solvent, based on 1 to 4 parts by weight, with constant stirring. During this part of the substance to be hydrogenated, hydrogenated. The hydrogenation time was added three times in addition hydrogen, tion was carried out between 100 and 200 0 C at a wherein the pressure of 28, 35 and 43.7 kg / cm 2 are each a hydrogen pressure of 65-100 at in to a pressure of 70 kg / cm 2 was brought. Autoclave with stirring for 2 to 8 hours. After the third addition of hydrogen, the temperature was maintained at 120 to 125 ° C. for a further 80 minutes at 120.degree. To 125.degree. C. water-clear to pale yellowish fuels. The pressure dropped to 68.2 kg / cm 2 and remained during
In den nachfolgenden Beispielen wird unter Brutto- der letzten 30 Minuten konstant. Nach Abkühlen des Verbrennungswärme eines Brennstoffes die gesamte Autoklavs wurde filtriert und das Methylcyclohexan während des Verbrennungsvorganges entwickelte 40 durch Destillation entfernt. Man erhielt ein Gemisch Wärme nach Abkühlung auf Ausgangstemperatur der isomeren Di-(methylcyclohexyl)-methane in einer (gewöhnlich 15,56° C) unter der Annahme, daß die Ausbeute von über 300 g.In the following examples, Gross becomes constant for the last 30 minutes. After the Heat of combustion of a fuel the entire autoclave was filtered and the methylcyclohexane 40 developed during the combustion process is removed by distillation. A mixture was obtained Heat after cooling to the starting temperature of the isomeric di- (methylcyclohexyl) methanes in one (usually 15.56 ° C) assuming that the yield of over 300 g.
gesamte bei der Verbrennung entstandene Wasser- C = 87,08%, H = 13,.15%. Kp. 111 bis 12O0Ctotal water produced during combustion - C = 87.08%, H = 13, .15%. Kp. 111 to 12O 0 C
menge kondensiert ist, verstanden. Unter der Netto- 7 mm Hg; Fp. unterhalb -7O0C; Viskosität = 1,4 Verbrennungswärme eines Brennstoffes wird die ge- 45 Poise bei —25°C; Verbrennungswärme 11,001 kcal/ samte bei der Verbrennung entwickelte Wärmemenge kg (brutto), 10,316 kcal/kg (netto), 9,059 kcal/1 (netto), nach Abkühlen auf Ausgangstemperatur (gewöhnlich Bei Verwendung von 1910g o-Xylol an Stelleamount is condensed, understood. Below the net 7 mm Hg; Mp below -7O 0 C; Viscosity = 1.4 The heat of combustion of a fuel becomes the 45 poise at -25 ° C; Heat of combustion 11.001 kcal / total amount of heat developed during combustion kg (gross), 10.316 kcal / kg (net), 9.059 kcal / l (net), after cooling to the starting temperature (usually when using 1910 g o-xylene instead
der 1660 g Toluol erhielt man ein Gemisch der Di-(o-xylol)-methane, die unter Bildung der Di-(1,2-di-50 methyl-cyclohexyl)-methane hydriert wurden. In analoger Weise ergaben 1910 g m-Xylol die Di-(m-xylol)-methane, die zu den Di-(I,3-dimethyl-cyclohexyl)-methanen hydriert wurden, 1910 g p-Xylol die Di-(p-xylol)-methane, die zu den Di-(1,4-dimethylcyclo-the 1660 g of toluene were obtained as a mixture of di- (o-xylene) methanes, which were hydrogenated to form the di- (1,2-di-50 methyl-cyclohexyl) methanes. In analog 1910 g of m-xylene gave the di- (m-xylene) methanes, which were hydrogenated to the di- (1,3-dimethyl-cyclohexyl) -methanes, 1910 g of p-xylene the di- (p-xylene) -methanes, to the di- (1,4-dimethylcyclo-
200 g eines Gemisches aus 96,7% iger Schwefelsäure 55 hexyl)-methanen hydriert wurden, und 1910g eines (1,973 Mol) und 2,8 g Eisen-(II)-sulfat-Heptahydrat beliebigen Gemisches von zwei oder mehreren Xylolen (0,01 Mol) wurden in ein Glasgefäß gegeben, das mit Gemische der gemischten Di-(xylyl)-methane, aus einer Rührvorrichtung, einem Rückflußkühler, einem denen durch Hydrierung die gemischten Di-(dimethyl-Thermometer und einer öffnung für den Zusatz der cyclohexyl)-methane erhalten wurden. Bei Verwen-Reaktionskomponenten versehen war. Das Gefäß 60 dung von 1910g Äthylbenzol wurden die Di-(äthylwurde in einem Wasserbad von einer Temperatur phenyl)-methane, die zu den Di-(äthylcyclohexyl)-von 18 bis 210C gekühlt. Zu dem Gemisch gab man methanen hydriert wurden, und bei Verwendung von unter Rühren im Verlauf von 25 Minuten 90 g 1910 g einer aromatischen C8-Fraktion die Di-(ge-Paraformaldehyd (entsprechend 3 MoI wasserfreiem mischt C8-alkylphenyl)-methane, die bei Hydrierung Formaldehyd). Man rührte weitere 60 Minuten bei 65 die Di-(gemischt Cg-alkylcyclohexyO-methane ergaben, einer Temperatur von 25CC und erhitzte anschließend erhalten.200 g of a mixture of 96.7% sulfuric acid 55 hexyl) methanes were hydrogenated, and 1910 g of one (1.973 mol) and 2.8 g of iron (II) sulfate heptahydrate any mixture of two or more xylenes (0, 01 mol) were placed in a glass vessel filled with mixtures of the mixed di- (xylyl) methanes, from a stirrer, a reflux condenser, one of which the mixed di- (dimethyl thermometer) and an opening for the addition of the cyclohexyl) -methane were obtained. Was provided at Verwen reaction components. The vessel 60 dung 1910g of ethylbenzene were the di- (äthylwurde in a water bath at a temperature phenyl) the cooled to the di- (äthylcyclohexyl) -from 18 to 21 0 C methanes. Methanes were added to the mixture, and when using, with stirring, 90 g 1910 g of an aromatic C 8 fraction of the di- (ge-paraformaldehyde (corresponding to 3 mol of anhydrous mixes C 8 -alkylphenyl) methanes in the course of 25 minutes that formaldehyde in hydrogenation). Stirring was continued for 60 minutes at 65, di (mixed-Cg alkylcyclohexyO-methane showed a temperature of 25 C C and then heated condition.
im Wasserbad während 2,5 Stunden auf 950C, wobei In dem angeführten Beispiel kann die Menge anin the water bath for 2.5 hours at 95 0 C, in the example given, the amount of
weitergerührt wurde. Anschließend wurde das Gemisch Alkylbenzol zwischen 0,5 und 18 Mol und mehr, be-was further stirred. Then the mixture of alkylbenzene between 0.5 and 18 mol and more, loading
15,56°C) unter der Annahme, daß das bei der Verbrennung
entstehende Wasser nicht kondensiert ist,
verstanden.15.56 ° C) assuming that the water produced during the combustion has not condensed,
Understood.
(a) Gemisch der isomeren Di-(tolyl)-methane
1660 g Toluol (18,04 Mol), 96 g Methanol (3 Mol),(a) Mixture of the isomeric di (tolyl) methanes
1660 g of toluene (18.04 mol), 96 g of methanol (3 mol),
13 1413 14
zogen auf 1 Mol Formaldehyd, variiert werden. Der p-Xylol, 42% m-Xylol, 16°/0 o-Xylol, 1,5% höher-Überschuß des Alkylbenzols, der gewöhnlich minde- siedende Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Äthyltoluol. stens der doppelten molaren Menge entspricht, hält 18 Mol (1910 g) dieses Xylolgemisches wurden mit das System genügend verdünnt und drängt die BiI- 4 Mol Paraformaldehyd, 3 Mol Methanol und 4 Mol dung tricyclischer und höherer polycyclischer Ver- 5 96,7%iger Schwefelsäure, die 0,01 Mol Eisen(II)-bindungen zurück. Bei Verwendung geringerer Men- sulfat-Heptadydrat enthielt, zur Reaktion gebracht, gen bis zu 0,5 Mol erhält man umgekehrt höhere Die Zugabe des Paraformaldehyds erfolgte im Verlauf Mengen an höheren cyclischen Verbindungen. Das von 25 Minuten, während welcher, die Temperatur Verfahren kann durch Trennung der Kohlenwasserstoff- allmählich von 29 auf 59° C erhöht wurde. Die Tem- und Säureschicht und erneute Zufuhr der Säure zu io peratur wurde dann langsam auf etwa 70° C gebracht, dem System kontinuierlich durchgeführt werden. bei welcher dann eine weitere Stunde gerührt wurde. Da bei dieser Reaktion Wasser abgespalten wird, Der Verlust an Formaldehyd betrug schätzungsweise kann die Säurekonzentration durch kontinuierliche 29 g oder 0,97 Mol. Das Reaktionsprodukt wurde oder diskontinuierliche Zugabe von rauchender nach Waschen mit Wasser und Alkali, wie im BeiSchwefelsäure oder von Schwefeltrioxyd wieder- 15 spiel I beschrieben, destilliert und ergab 416,3 g eines hergestellt werden. Zur Bindung des während der zwischen 152 und 167°C/2mm Hg destillierenden Reaktion entstehenden Wassers kann auch Phosphor- Produktes und 200 g eines Rückstandes an einem pentoxyd oder eine andere Wasser bindende Ver- höheren Kondensationsprodukt aus Di-(xylyl)-methan, bindung zugefügt werden. In dem angegebenen Bei- Xylol und Formaldehyd, anscheinend ein Di-(xylyl)-spiel wurde Paraformaldehyd verwendet, jedoch 20 methylxylol der Formel VI, wobei R1 und R2 = CH3, können auch gasförmiger Formaldehyd oder Form- Y = CH2, ρ — 2, m = 2 und η = 3 bedeuten. Die aldehydlösungen verwendet werden. 416,3 g bestanden aus einem Gemisch aus Di-(äthyl-based on 1 mole of formaldehyde, can be varied. The p-xylene, 42% m-xylene, 16 ° / 0 o-xylene, 1.5% higher excess of the alkylbenzene, usually minde- boiling hydrocarbons such. B. ethyl toluene. corresponds at least to twice the molar amount, holds 18 mol (1910 g) of this xylene mixture was sufficiently diluted with the system and pushes the 4 mol of paraformaldehyde, 3 mol of methanol and 4 mol of tricyclic and higher polycyclic dilution 5 96.7% strength Sulfuric acid, the 0.01 mole of iron (II) bonds back. Conversely, when a lower amount of menulphate heptadydrate is used and contains up to 0.5 mol, the amount obtained is higher. The paraformaldehyde was added in the course of the amounts of higher cyclic compounds. That of 25 minutes, during which, the temperature process can be increased gradually from 29 to 59 ° C by separating the hydrocarbons. The temperature and acid layer and renewed supply of the acid to temperature were then slowly brought to about 70 ° C., the system being carried out continuously. which was then stirred for a further hour. Since water is split off in this reaction, the loss of formaldehyde was estimated to be the acid concentration by continuous 29 g or 0.97 mol. 15 game I described, distilled and resulted in 416.3 g of one to be produced. To bind the water formed during the reaction distilling between 152 and 167 ° C / 2mm Hg, phosphorus product and 200 g of a residue on a pentoxide or another water-binding condensation product of di- (xylyl) methane can also be used be added. In the specified by-xylene and formaldehyde, apparently a di- (xylyl) game, paraformaldehyde was used, but methylxylene of the formula VI, where R 1 and R 2 = CH 3 , can also be gaseous formaldehyde or form-Y = CH 2 , ρ - 2, m = 2 and η = 3. The aldehyde solutions are used. 416.3 g consisted of a mixture of di- (ethyl
An Stelle des in dem Beispiel als Co-Katalysator phenyi)-methan, Di-(xylyl)-methan und (Xylyl)-(äthylverwendeten Eisen(II)-sulfats können auch andere phenyl)-methan und stellten 1,86 Mol des Produktes Friedel-Crafts-Verbindungen von Übergangsmetallen, 25 dar. Das Gemisch gab folgende physikalische Werte: z. B. andere Sulfate, gemeinsam mit der Schwefelsäure n%° — 1,5663; D.f = 0,978; Kp. = —40° C; Viskosiverwendet werden. Die Reaktion kann auch mit tat = 27 Poise bei —25° C. Die Ausbeute betrug Lewis-Säure-Katalysatoren allein, wie z.B. Fluor- 61,5% der Theorie, bezogen auf umgesetzten Formwasserstoffsäure, katalysiert werden. In diesem Fall aldehyd, oder 67,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die werden gewöhnlich niedrigere Temperaturen ver- 30 Gesamtmenge derfebildeten Kondensationsprodukte, wendet. Besonders geeignete Katalysatoren sind imInstead of the phenyl) methane, di (xylyl) methane and (xylyl) (ethyl) iron (II) sulfate used as co-catalyst in the example, other phenyl) methane can also be used and provide 1.86 mol of the product Friedel-Crafts compounds of transition metals, 25. The mixture gave the following physical values: z. B. other sulphates, together with sulfuric acid n% ° - 1.5663; Df = 0.978; Bp = -40 ° C; Viscose can be used. The reaction can also be carried out with tat = 27 poise at -25 ° C. The yield was Lewis acid catalysts alone, such as, for example, fluorine-61.5% of theory, based on converted hydrofluoric acid. In this case aldehyde, or 67.5 percent by weight, based on the generally lower temperatures used, of the total amount of the condensation products formed. Particularly suitable catalysts are in
Beispiel II angegeben. Je nach dem Verdünnungs- (b) Gemischte Di-idimethylcyclohexyO-methaneExample II given. Depending on the dilution ( b ) mixed di-idimethylcyclohexyO-methane
grad und der Säurekonzentration wird die Temperatur und hohere Homologedegree and the acid concentration is the temperature and higher homologues
entsprechend erniedrigt oder erhöht. Die Reaktions- 1 Mol des gemäß Beispiel III, (a) erhaltenen Di-accordingly decreased or increased. The reaction 1 mol of the according to Example III, (a) obtained di-
bedingungen sollen so gewählt werden, daß die 35 (xylyl)-methans (22'4 g) wurde, wie im Beispiel I beBildung harzartiger Nebenprodukte möglichst gering schrieben, unter Verwendung von 38,8 g Raneygehalten wird, da diese zu geringeren Ausbeuten an Nickel in 800 g Methylcyclohexan hydriert. Die Temden gewünschten Produkten führen. peratur lag bei 130 bis 134° C, der WasserstoffdruckConditions should be chosen so that the 35 (xylyl) methane (22'4 g) was as in Example I formation Resin-like by-products wrote as little as possible, using 38.8 g Raney contents is, since this is hydrogenated to lower yields of nickel in 800 g of methylcyclohexane. The Temden desired products. temperature was 130 to 134 ° C, the hydrogen pressure
Bei Anwendung von 18,04 Mol eines anderen Alkyl- bei 24,5 bis 52,5 kg/cms. Die Reaktionsdauer betrug benzols an Stelle von 18,04 Mol Toluol werden die 40 70 Minuten. Das erhaltene wasserklare Produkt beentsprechenden Gemische der isomeren Di-(alkyl- stand aus einem Gemisch von drei Komponenten, phenyl)-methane erhalten, die nach Hydrierung die nämlich Di-(dimethylcyclohexyl)-metb.an, Di-(äthylentsprechenden Di-(alkylcyclohexyl)-methane ergeben. cyclohexyl)-methan und (Dimethylcyclohexyl)-(äthyl-Using 18.04 moles of another alkyl at 24.5 to 52.5 kg / cm s . The reaction time was benzene instead of 18.04 mol of toluene, the 40 is 70 minutes. The resulting water-clear product corresponding mixtures of the isomeric di- (alkyl- was obtained from a mixture of three components, phenyl) -methanes, which after hydrogenation namely di- (dimethylcyclohexyl) -metb.an, di- (ethyl corresponding di- (alkylcyclohexyl ) methanes produce. cyclohexyl) methane and (dimethylcyclohexyl) - (ethyl-
cyclohexyl)-methan, wobei sich jede Komponente auscyclohexyl) methane, each component being made up of
B e i s ρ i e 1 II 45 den verschiedenen Stellungsisomeren zusammensetzte.B e i s ρ i e 1 II 45 composed of the various positional isomers.
Gemisch der Di-(tolyl)-methane Das Produkt, das in einer Ausbeute von etwa 90%Mixture of di- (tolyl) -methanes The product, which in a yield of about 90%
erhalten wurde, zeigte nachstehende Eigenschaften:obtained showed the following properties:
Das Verfahren gemäß Beispiel I wurde unter Ver- Kp. = 120° C/l mm Hg; Fp. = unterhalb —70° C;
wendung von 3 Mol Paraformaldehyd wiederholt, n%° = 1,4760; D.f = 0,876; Viskosität = 5 Poise bei
wobei als Katalysator 1,5 Mol 78%iger Schwefelsäure 50 —25° C. Die Elementaranalyse ergab 88,65% C und
dienten. Der Paraformaldehyd wurde in kleinen 13,39 %H. Die Verbrennungswärme betrug 10,986 kcal
Anteilen im Verlauf von 3 Stunden zugefügt, während je kg (brutto), 10,293 kcal/kg (netto), 9,149 kcal/1
der die Temperatur allmählich von 20 auf 59° C erhöht (netto). Bei Substitution durch Schwefelsäure-Phoswurde.
Anschließend wurde noch eine Stunde bei phorpentoxyd-Gemische (0,33 Mol P2O5, bezogen auf
einer durchschnittlichen Temperatur von 48° C ge- 55 1 Mol Formaldehyd) ändert sich die Schwefelsäurehalten.
Das bei der Reaktion gebildete Di-(tolyl)- konzentration während des Reaktionsverlaufes nicht,
methan destillierte bei 174 bis 180° C/10 mm Hg. da das während der Kondensation gebildete Wasser
Es wurde in einer Ausbeute von weniger als 5 g er- das Phosphorpentoxyd in Phosphorsäure verwandelt,
halten. Dieses Beispiel zeigt die annähernde untere
Grenze der einzuhaltenden Säurekonzentration. 60 3 HCHO + 6 CH3C8H5 The method according to Example I was carried out under conditions of boiling point = 120 ° C./1 mm Hg; Mp = below -70 ° C; repeated use of 3 moles of paraformaldehyde, n% ° = 1.4760; Df = 0.876; Viscosity = 5 poise with 1.5 mol of 78% sulfuric acid 50-25 ° C. as the catalyst. The elemental analysis gave 88.65% C and was used. The paraformaldehyde was in small 13.39% H. The heat of combustion was 10.986 kcal shares added in the course of 3 hours, while per kg (gross), 10.293 kcal / kg (net), 9.149 kcal / 1 which the temperature gradually increases from 20 to 59 ° C (net). When substituted by sulfuric acid-phos was. The sulfuric acid contents were then changed for a further hour with phosphorus pentoxide mixtures (0.33 mol of P 2 O 5 , based on an average temperature of 48 ° C. and 55 1 mol of formaldehyde). The di- (tolyl) concentration formed in the reaction during the course of the reaction did not, methane distilled at 174 to 180 ° C / 10 mm Hg. Since the water formed during the condensation It was produced in a yield of less than 5 g Phosphorus pentoxide transformed into phosphoric acid, hold. This example shows the approximate lower one
Limit of the acid concentration to be maintained. 60 3 HCHO + 6 CH 3 C 8 H 5
-+■ 3 (CH3C6Hs)2 CH2 + 3HaO- + ■ 3 (CH 3 C 6 Hs) 2 CH 2 + 3H a O
B e i s ρ i e 1 III (a)B is ρ ie 1 III ( a )
(a) Gemisch der Di-(xylyl)-methane 3 H2O + P2O5 ->- 2 H3PO4 (b)(a) Mixture of the di- (xylyl) methanes 3 H 2 O + P 2 O 5 -> - 2 H 3 PO 4 (b)
Das Beispiel I wurde wiederholt, jedoch kam an 65 Wenn man in dieser Weise arbeitet, ist die Kata-Example I was repeated, but 65 came up. If you work in this way, the catalog is
Stelle des Toluole ein handelsübliches synthetisches lysatorwirksamkeit der Schwefelsäure wesentlich höher.Instead of toluene, a commercially available synthetic lysator effectiveness of sulfuric acid is much higher.
Xylolgemisch folgender Zusammensetzung zur An- Auch bei Verwendung von FluorwasserstoffsäureXylene mixture of the following composition for the use of hydrofluoric acid
wendung: 0,5% Toluol, 20% Äthylenbenzol, 20% an Stelle von Schwefelsäure bei dem oben angegebenenapplication: 0.5% toluene, 20% ethylene benzene, 20% instead of sulfuric acid for the above
Verfahren werden hohe Ausbeuten an Di-(alkylaryl)-methanen erhalten, die nach Hydrierung Brennstoffe ergeben, deren Verbrennungswärme mehr als 8,988 kcal je 1 beträgt.Process are high yields of di (alkylaryl) methanes obtained which, after hydrogenation, give fuels whose heat of combustion is more than 8,988 kcal is 1 each.
Ca) Gemische der Di-(tolyl)-methaneCa) Mixtures of di (tolyl) methanes
wobei sich langsam Salzsäuredämpfe entwickelten, wurde das Rühren beendet und das Glasgefäß 24 Stunden sich selbst überlassen, wobei das Eis des Kältebades schmolz und die Temperatur allmählich auf Raumtemperatur stieg. Anschließend goß man das Reaktionsgemisch auf 700 g Eis und 300 ml konzentrierte Salzsäure, erhitzte bis nahe zum Siedepunkt und kühlte dann auf 50° C ab. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde abgetrennt, mit dem gleichen Volumenwith hydrochloric acid vapors slowly evolving, stirring was stopped and the glass jar was stopped for 24 hours Left to itself, the ice of the cold bath melted and the temperature gradually increased Room temperature rose. The reaction mixture was then poured onto 700 g of ice and 300 ml concentrated Hydrochloric acid, heated to near boiling point and then cooled to 50 ° C. The hydrocarbon layer was separated, with the same volume
Wassermengen destilliert. Nach der bei 135 bis 145° C unter Normaldruck übergehenden Xylolfraktion (30 g) erhielt man bei 2 bis 3 mm Hg und 135 bis 15O0CAmount of water distilled. After passing over at 135 to 145 ° C under normal pressure xylene fraction (30 g) was obtained from 2 to 3 mm Hg and 135 to 15O 0 C
lationskolben
Rückstandes.lation flask
Residue.
verblieben etwa 30 g eines teerigenabout 30 g of a tarry remained
In diesem Beispiel wurde das Toluol mit Formalin (37% Formaldehyd) an Stelle des im Beispiel I verwendeten Paraformaldehyds umgesetzt. 820 g 89,5%ige io l%iger Salzsäure gewaschen und anschließend zur Schwefelsäure (7,5 Mol), die 2,8 g Eisen(II)-sulfat- Entfernung des nicht umgesetzten Toluols und kleiner Heptahydrat (0,01 Mol) enthielt, wurden tropfenweise einer Mischung von 1842 g Toluol (20 Mol), 200 g 37%igem Formalin (2,5 Mol) und 40 g Methanol (1,25MoI) unter Rühren zugesetzt. Die Reaktions- 15 eine Fraktion von 118 g der Di-(tolyl)-methane mit temperatur wurde mit Hilfe eines kalten Wasserbades einem Brechungsindex von n'S = 1,5680. Im Destilim Bereich von 18 bis 29° C gehalten. Der Zusatz der Säure erfolgte im Verlauf von 77 Minuten. Die Mischung färbte sich während des Säurezusatzes dunkelpurpurrot. Das Rühren wurde während einer 20 Stunde nach Zusatz der Säure bei einer Temperatur von 19 bis 21° C fortgesetzt. Man verdünnte das Gemisch anschließend mit 1 1 Wasser, trennte die obere Kohlenwasserstoffschicht nach gründlichem Schütteln ab, wusch und destillierte in einem Claisen- 25 erhalten wurde. Kolben, wobei nicht umgesetztes Toluol abgetrennt An Stelle des im Beispiel V verwendeten Aluminium-In this example, the toluene was reacted with formalin (37% formaldehyde) instead of the paraformaldehyde used in Example I. 820 g of 89.5% ige io l% iger hydrochloric acid washed and then to sulfuric acid (7.5 mol), the 2.8 g of iron (II) sulfate removal of the unreacted toluene and small heptahydrate (0.01 mol) was added dropwise to a mixture of 1842 g of toluene (20 mol), 200 g of 37% formalin (2.5 mol) and 40 g of methanol (1.25 mol) with stirring. The reaction, a fraction of 118 g of the di (tolyl) methanes at high temperature, was obtained with the aid of a cold water bath to a refractive index of n'S = 1.5680. Maintained in the range of 18 to 29 ° C. The acid was added over the course of 77 minutes. The mixture turned dark purple-red in color during the addition of the acid. Stirring was continued for 20 hours after the addition of the acid at a temperature of 19-21 ° C. The mixture was then diluted with 1 liter of water, the upper hydrocarbon layer was separated off after thorough shaking, washed and distilled in a Claisen-25 was obtained. Flask, with unreacted toluene separated instead of the aluminum used in Example V
und 179 g Di-(tolyl)-methan, das bei 10 mm Hg chlorids können auch andere Friedel-Crafts-Katalyzwischen 149 und 184° C überging, erhalten wurde. satoren verwendet werden. So erhält man beispiels-Es verblieben 95 g eines Rückstandes mit einem weise bei Verwendung von BF3, VCl4, BeCl2 u. dgl. Brechungsindex von It2S = 1,601. Der Rückstand 30 Di-(tolyl)-methan aus Toluol und Methylenchlorid, bestand aus Isomeren des Di-(tolylmethyl)-toluols Die Zusammensetzung des als Brennstoff dienenden (0,32MoI). Somit wurden schätzungsweise 1,55MoI Formaldehyd umgesetzt, während 0,95 Mol durch den Kühler entwichen oder aus dem Reaktionsgemisch ausgewaschen wurden. Die Ausbeute an Di-(tolyl)- 35 methan betrug 59%, bezogen auf den umgesetzten Formaldehyd, und das Di-(tolyl)-methan stellte 66% der Aryl-Kohlenwasserstoff-Reaktionsprodukte dar. Das erhaltene Produkt zeigte folgende physikalischenand 179 g of di (tolyl) methane, which at 10 mm Hg chlorides can also transition from other Friedel-Crafts catalysts between 149 and 184 ° C. are used. This gives, for example, 95 g of a residue with a refractive index of It 2 S = 1.601 when using BF 3 , VCl 4 , BeCl 2 and the like. The residue 30 di (tolyl) methane from toluene and methylene chloride consisted of isomers of di (tolylmethyl) toluene. The composition of the fuel used (0.32 mol). Thus, an estimated 1.55 mol of formaldehyde was converted, while 0.95 mol was escaped through the condenser or washed out of the reaction mixture. The yield of di- (tolyl) -35 methane was 59% based on the converted formaldehyde, and the di- (tolyl) methane represented 66% of the aryl-hydrocarbon reaction products. The product obtained showed the following physical properties
(b) Gemische der Di-(methylcyclohexyl)-methane(b) Mixtures of the di- (methylcyclohexyl) methanes
100 g der so erhaltenen Di-(tolyl)-methane wurden, wie im Beispiel I beschrieben, hydriert, wobei ein Di-(methylcyclohexyl)-methan vom Kp. 110 bis 120/7 mm Hg in praktisch quantitativer Ausbeute100 g of the di- (tolyl) methanes thus obtained were, as described in Example I, hydrogenated, with a Di (methylcyclohexyl) methane from bp 110 to 120/7 mm Hg in practically quantitative yield
hydrierten Isomerengemisches ist bei jedem Katalysator verschieden, doch liegt die Verbrennungswärme in jedem Falle über 8,988 kcal/I.hydrogenated isomer mixture is different for each catalyst, but the heat of combustion lies in each case over 8.988 kcal / l.
Beispiel VI (a) Gemischte Di-(xylyl)-methaneExample VI (a) Mixed di (xylyl) methanes
Beispiel V wurde unter Verwendung eines handels-Eigenschaften: n2S — 1,5618; D.f — 0,979; Fp. un- 40 üblichen Xylolgemisches, bestehend aus 2% Toluol,Example V was made using one of the commercial properties: n 2 S - 1.5618; Df - 0.979; Fp. Unusual xylene mixture, consisting of 2% toluene,
terhalb -65° C.
(b) Gemische der Di-(methylcyclohexyl)-methanebelow -65 ° C.
(b) Mixtures of the di- (methylcyclohexyl) methanes
Das Produkt wurde, wie im Beispiel I beschrieben, in Gegenwart von Raney-Nickel hydriert. Man erhielt einen Brennstoff mit einer Verbrennungswärme von über 9,055 kcal/1. Wenn in dem oben angegebenen Beispiel Xylol (20 Mol) an Stelle des Toluols verwendet werden, besteht der hydrierte Brennstoff aus einem Isomerengemisch der Di-(dimethylcyclohexyl)-methane. Wenn Trimethylbenzol (20 Mol) an Stelle von Toluol verwendet wird, besteht der Brennstoff aus einem Gemisch der verschiedenen Isomeren des Di-(trimethylcyclohexyl)-methans.The product was, as described in Example I, hydrogenated in the presence of Raney nickel. One received a fuel with a heat of combustion of over 9.055 kcal / 1. If in the above stated Example xylene (20 moles) are used in place of the toluene, the hydrogenated fuel consists of a mixture of isomers of di- (dimethylcyclohexyl) methanes. If trimethylbenzene (20 moles) in place When toluene is used, the fuel consists of a mixture of the various isomers of Di (trimethylcyclohexyl) methane.
10% p-Xylol, 48% m-XyloI, 19% o-Xylol und 21% Äthylbenzol, wiederholt.10% p-xylene, 48% m-xyloI, 19% o-xylene and 21% Ethylbenzene, repeated.
(b) Gemischte Di-(dimethylcyclohexyl)-methane(b) Mixed di (dimethylcyclohexyl) methanes
Das hydrierte Endprodukt war dem gemäß Beispiel V erhaltenen ähnlich, hatte jedoch eine etwas geringere Dichte und eine etwas höhere Verbrennungswärme.The hydrogenated end product was similar to that obtained according to Example V, but was somewhat inferior Density and a slightly higher heat of combustion.
Beispiel V
(a) Gemische der Di-(tolyl)-methaneExample V
(a) Mixtures of di (tolyl) methanes
Beispiel VII (a) Gemische der Di-(xylyl)-methaneExample VII (a) Mixtures of the di (xylyl) methanes
Das Verfahren des Beispiels III wurde wiederholt, jedoch wurde ein Xylol verwendet, das etwa 90% p-Xylol und 10% o- und m-Xylol enthielt. Wegen der Tendenz zur Bildung harzartiger Produkte mit Formaldehyd, wurden bei Einhaltung der gleichen Reaktionsbedingungen geringere Ausbeuten an dem gewünschten Di-(xylyl)-methan-Isomerengemisch erhalten.The procedure of Example III was repeated, but a xylene was used which was about 90% Contained p-xylene and 10% o- and m-xylene. Because of the tendency to form resinous products with formaldehyde, if the same reaction conditions were observed, lower yields of the desired Obtained di (xylyl) methane isomer mixture.
1 Mol 1,1-Dichlormethan (85 g) wurde in ein Glasgefäß von 41 Inhalt, das mit Rückflußkühler, Rührer, Thermometer und Tropftrichter versehen war, eingewogen. Das Glasgefäß war mit Eiswasser gekühlt. Unter Rühren wurden nun 6 Mol trockenes Toluol (552 g) zugefügt. Nachdem die Temperatur der sehr langsam gerührten Mischung auf 5° C gefallen war, gab man im Verlauf von 15 Minuten ungefähr V2 Mol gepulvertes wasserfreies Aluminiumchlorid (65 g) zu. Nach Zusatz des Aluminiumchlorids,1 mol of 1,1-dichloromethane (85 g) was weighed into a glass vessel with a capacity of 41, which was provided with a reflux condenser, stirrer, thermometer and dropping funnel. The glass vessel was cooled with ice water. 6 mol of dry toluene (552 g) were then added with stirring. After the temperature of the very slowly stirred mixture had fallen to 5 ° C., approximately V 2 moles of powdered anhydrous aluminum chloride (65 g) were added over 15 minutes. After adding the aluminum chloride,
(b) Gemische der Di-(dimethylcyclohexyl)-methane(b) Mixtures of the di- (dimethylcyclohexyl) methanes
Das gemäß (a) hergestellte Produkt wurde hydriert und ergab dabei einen Brennstoff von einer Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 (netto).The product prepared in (a) was hydrogenated to give a fuel of a heat of combustion of more than 8,988 kcal / 1 (net).
Beispiel VII-A (a) Gemisch der Di-(xylyl)-methaneExample VII-A (a) Mixture of the di (xylyl) methanes
Unter Anwendung der im Beispiel III beschriebenen Maßnahmen wurde ein handelsübliches Xylol (vonUsing the measures described in Example III, a commercial xylene (from
gleicher Zusammensetzung wie im Beispiel VI angegeben) mit Formaldehyd umgesetzt. 40 Mol Xylol (4247 g) wurden zusammen mit 10 Mol Methanol (320 g), 0,02 Mol Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat (5,6 g) und 10 Mol 96,l%iger Schwefelsäure (1021 g) in das im Beispiel I beschriebene Glasgefäß gegeben. Hierzu fügte man 10 Mol Paraformaldehyd (300 g) im Verlauf von 3 Stunden und 50 Minuten, wobei gerührt und bei einer Temperatur von 40 bis 45° C gehalten wurde. Nach weiterem Rühren während 45 Minuten wurden zwei weitere Mol 96,l%iger Schwefelsäure (204 g) im Verlauf von 1,5 Stunden zugesetzt, wobei während des Zusatzes erwärmt wurde, so daß die Temperatur der Reaktionsmischung bei Beendigung des Säurezusatzes auf 52° C gestiegen war. Man entfernte die Säureschicht, wusch die obere Schicht zunächst mit je 11 Wasser und 11 3°/oiger Natriumcarbonatlösung und anschließend noch dreimal mit je 1 1 Wasser. Die Destillation der Kohlenwasserstoffprodukte bei 745 mm Hg gab die folgenden über 200° C siedenden Fraktionen. same composition as indicated in Example VI) reacted with formaldehyde. 40 moles of xylene (4247 g) together with 10 mol of methanol (320 g), 0.02 mol of iron (II) sulfate heptahydrate (5.6 g) and 10 moles of 96.1% strength sulfuric acid (1021 g) in the glass vessel described in Example I. For this one added 10 moles of paraformaldehyde (300 g) over the course of 3 hours and 50 minutes, with stirring and at a temperature of 40 to 45 ° C was maintained. After further stirring for 45 minutes were two more moles of 96.1% sulfuric acid (204 g) were added over the course of 1.5 hours, with during of the addition was heated so that the temperature of the reaction mixture at the end of the acid addition had risen to 52 ° C. The acid layer was removed and the upper layer was first washed with it 11 each of water and 11 3% sodium carbonate solution and then three more times with 1 liter of water each time. The distillation of the hydrocarbon products at 745 mm Hg gave the following fractions boiling above 200 ° C.
gyield
G
300 bis 319
319 bis 326
326 bis 340
340 bis 380200 to 300
300 to 319
319 to 326
326 to 340
340 to 380
1,5560
1,5638
1,5653
1,57101.5300
1.5560
1.5638
1.5653
1.5710
26,8
1500,0
106,3
31,77.8
26.8
1500.0
106.3
31.7
Rückstand> up to 400
Residue
Feststoffe1.5700
Solids
115,548.8
115.5
Di-(äthylphenyl)-methane und der (Äthylphenyl)-(xylyl)-methane. Di- (ethylphenyl) -methane and the (ethylphenyl) - (xylyl) -methane.
Der C17-Destillationsschnitt, der diese Isomeren enthielt, wurde wie oben unter (b) angegeben hydriert und ergab einen Brennstoff mit einer Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 (netto).The C 17 distillation cut which contained these isomers was hydrogenated as indicated under (b) above and gave a fuel with a heat of combustion of more than 8.988 kcal / l (net).
Beispiel VIII
(a) Gemische der Di-(äthylphenyl)-methaneExample VIII
(a) Mixtures of di- (ethylphenyl) methanes
Ein Glasgefäß, das mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer und einer Zuführungsvorrichtung versehen war, wurde in einem Wasserbad auf eine durchschnittliche Temperatur von 50° C gebracht. Das Reaktionsgefäß beschickte man mit 1910 g Äthylbenzol (18 Mol), 406 g 96,9°/oiger Schwefelsäure (4MoI), 5,3 g Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat (0,02MoI) und 64 g Methanol (2 Met). Hierzu wurden 120 g Paraformaldehyd (4 Mol) im Verlauf von 2 Stunden in kleinen Anteilen zugegeben. Die Temperatur betrug durchschnittlich 51° C. Das Rühren wurde während einer weiteren halben Stunde bei 50 ° C fortgesetzt. Während der Reaktion färbte sich der Reaktionsansatz dunkelpurpurfarben. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde dekantiert, mit 11 Wasser, anschließend mit 1 1 3 o/oiger wäßriger Natriumcarbonatlösung und schließlich noch mit 1 1 Wasser gewaschen. Die nicht umgesetzten Anteile wurden abdestilliert und der Rückstand wie folgt destilliert:A glass vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and feeder was brought to an average temperature of 50 ° C. in a water bath. The reaction vessel was charged with 1910 g of ethylbenzene (18 mol), 406 g of 96.9 ° / o sulfuric acid (4MoI), 5.3 g of iron (II) sulfate heptahydrate (0,02MoI) and 64 g of methanol (2 Mead). To this, 120 g of paraformaldehyde (4 mol) were added in small portions over the course of 2 hours. The temperature averaged 51 ° C. Stirring was continued for a further half an hour at 50 ° C. During the reaction, the reaction mixture turned dark purple in color. The hydrocarbon layer was decanted, with 11 of water, then with 1 1 3 o / oig e r aqueous sodium carbonate solution and finally washed with 1 1 water. The unreacted portions were distilled off and the residue was distilled as follows:
3535
Die im Bereich zwischen 300 und 400° C siedenden Fraktionen 2 bis 6, die zusammen 1822,9 g wogen, stellten das erfindungsgemäß als Vorstufe verwendete Gemisch der isomeren Di-(xylyl)-methane dar.Fractions 2 to 6 boiling in the range between 300 and 400 ° C, which together weighed 1822.9 g, represented the mixture of isomeric di (xylyl) methanes used as a precursor according to the invention.
11
1
,5541, 5540
, 5541
gyield
G
150
152148
150
152
bis 152
Rückstandup to 150
to 152
Residue
475
14112.2
475
141
Fraktion 1 stellte eine bernsteinfarbene Flüssigkeit, Fraktion 2 eine klare Flüssigkeit und Fraktion 3 eine dunkelrote, viskose Flüssigkeit dar.Fraction 1 was an amber liquid, fraction 2 a clear liquid and fraction 3 a dark red, viscous liquid.
(b) Gemisch der Di-(dimethylcyclohexyl)-methane(b) Mixture of the di- (dimethylcyclohexyl) methanes
Die Hydrierung von 673 g der Fraktion 3 wurde unter Anwendung des im Beispiel I beschriebenen Verfahrens durchgeführt. An Stelle des Methylcyclohexans dienten 1800 ml Pentan als Lösungsmittel. Als Hydrierungskatalysator wurden 101 g Girdler-Nickel-Katalysator-G-49-A verwendet. Nach 16 Stunden, während denen der Autoklav bei 155 bis 195° C und unter einem Wasserstoffdruck von 35 bis 56kg/cm2 gehalten wurde, erfolgte keine weitere Wasserstoffaufnahme. Der Inhalt des Autoklavs wurde filtriert und das Pentan durch Destillation entfernt. Man erhielt 662 g eines Gemisches der isomeren Di-(dimethylcyclohexyl)-methane, das folgende Eigenschaften aufwies: Kp. der Hauptfraktion nach erneuter Destillation 295 bis 302° C/745 mm Hg; n'i = 1,4759; D.f = 0,865; Fp. unterhalb -50° C; Viskosität = < 0,5 Poise bei 30° C. Die Verbrennungswärme betrug 10,905 kcal/kg (brutto).Hydrogenation of 673 g of Fraction 3 was carried out using the procedure described in Example I. 1800 ml of pentane were used as the solvent in place of the methylcyclohexane. 101 g of Girdler Nickel Catalyst-G-49-A were used as the hydrogenation catalyst. After 16 hours, during which the autoclave was kept at 155 to 195 ° C. and under a hydrogen pressure of 35 to 56 kg / cm 2 , no further hydrogen uptake took place. The contents of the autoclave were filtered and the pentane removed by distillation. 662 g of a mixture of the isomeric di- (dimethylcyclohexyl) methanes were obtained which had the following properties: boiling point of the main fraction after renewed distillation 295 to 302 ° C. / 745 mm Hg; n'i = 1.4759; Df = 0.865; Mp below -50 ° C; Viscosity = <0.5 poise at 30 ° C. The heat of combustion was 10.905 kcal / kg (gross).
(c) Gemische der Di-(C2-alkylphenyl)-methane
und ihre Hydrierungsprodukte(c) Mixtures of the di- (C 2 -alkylphenyl) methanes
and their hydrogenation products
Bei diesem Beispiel wurde wie oben unter (a) angegeben verfahren, wobei 2120 g eines Xylolgemisches und 2120 g Äthylbenzol verwendet wurden. Man erhielt ein Gemisch der isomeren Di-(xylyl)-methane,In this example, the procedure given above under (a) was followed, with 2120 g of a xylene mixture and 2120 g of ethylbenzene was used. A mixture of the isomeric di- (xylyl) methanes was obtained,
(b) Gemische der Di-(äthylcyclohexyl)-methane(b) Mixtures of di- (ethylcyclohexyl) methanes
Die vereinigten Fraktionen 1 und 2 wurden, imThe combined fractions 1 and 2 were, im
Beispiel 1 näher beschrieben, hydriert. Man erhielt ein Gemisch der isomeren Di-(äthylcyclohexyl)-methane mit einer Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 (netto).Example 1 described in more detail, hydrogenated. A mixture of the isomeric di- (ethylcyclohexyl) methanes was obtained with a heat of combustion of more than 8.988 kcal / 1 (net).
Beispiel VIII-A
(a) Gemische isomerer Di-(äthylphenyl)-methaneExample VIII-A
(a) Mixtures of isomeric di (ethylphenyl) methanes
In ein Druckgefäß mit Rührer und Kühlmantel wurden 168 g Diphenylmethan (1 Mol), 102 g 97°/oiger Schwefelsäure (1 Mol) und 135 g gasförmiges Bortrifluorid gegeben. Das Druckgefäß wurde an eine Äthylenleitung angeschlossen und auf einen Druck von 7 kg/cm2 gebracht. Der Gefäßinhalt wurde heftig geschüttelt, wobei man die Reaktionstemperatur auf 300° C hielt. Nachdem die Reaktionsmischung 56 gIn a pressure vessel equipped with stirrer and cooling jacket 168 g of diphenylmethane (1 mole), 102 g of 97 ° / o sulfuric acid (1 mole) and 135 g of gaseous boron trifluoride was added. The pressure vessel was connected to an ethylene line and brought to a pressure of 7 kg / cm 2 . The contents of the vessel were shaken vigorously while maintaining the reaction temperature at 300 ° C. After the reaction mixture has reached 56 g
Äthylen (2 Mol) aufgenommen hatte, wurde die Äthylenzufuhr abgestellt, das Gefäß geöffnet und das Reaktionsgemisch entfernt. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde von der Säureschicht abgetrennt und auf 1 kg Eis gegossen, worauf mit 1 1 3%iger Natriumcarbonatlösung und 1 1 Wasser gewaschen wurde. Nach Abdestillieren von nicht umgesetztem Diphenylmethan erhielt man ein Gemisch der Isomeren des Di-(äthylphenyl)-methans (oder anderer Di-[äthyl-Ethylene (2 mol) had taken up, the ethylene supply was turned off, the vessel opened and the Reaction mixture removed. The hydrocarbon layer was separated from the acid layer and Poured onto 1 kg of ice, whereupon it was washed with 1 1 of 3% sodium carbonate solution and 1 1 of water. After unconverted diphenylmethane had been distilled off, a mixture of the isomers of des was obtained Di- (ethylphenyl) methane (or other di- [ethyl
409 707/111409 707/111
phenyl]-alkane), das geringe Mengen der mono-, tri-(und höheren) Äthyl-di-(phenyl)-methane enthielt.phenyl] alkanes), which contained small amounts of the mono-, tri- (and higher) ethyl-di- (phenyl) -methanes.
(b) Gemische isomerer Di-(äthylcyclohexyl)-methane(b) Mixtures of isomeric di (ethylcyclohexyl) methanes
Man gab 40 g des gemäß (a) erhaltenen Di-(äthylphenyl)-methans (oder anderer Di-[äthylphenyl]-alkane), 160 g Cyclohexan und 9 g Raney-Nickel (Girdler - 49-A-Katalysator) in einen Autoklav und hydriert bei 160° C unter einem Wasserstoffdruck von 70 kg/cm2. Nach Beendigung der Hydrierung wurde vom Katalysator abfiltriert und das Cyclohexan abdestilliert. Der erhaltene Brennstoff stellte ein Gemisch der isomeren Di-(äthylcyclohexyl)-methane (oder Di-[äthylcyclohexyl]-alkane) dar und wies eine Nettoverbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 auf.40 g of the di- (ethylphenyl) methane (or other di- [ethylphenyl] alkanes) obtained according to (a), 160 g of cyclohexane and 9 g of Raney nickel (Girdler's 49-A catalyst) were placed in an autoclave and hydrogenated at 160 ° C under a hydrogen pressure of 70 kg / cm 2 . After the hydrogenation had ended, the catalyst was filtered off and the cyclohexane was distilled off. The fuel obtained was a mixture of the isomeric di- (ethylcyclohexyl) methanes (or di- [ethylcyclohexyl] alkanes) and had a net heat of combustion of more than 8.988 kcal / l.
(c) Gemische von Di-(alkylcyclohexyl)-alkanen, hergestellt aus Benzol oder Alkylbenzol, einer die Brücke Y bildenden Verbindung und einem Olefin(c) Mixtures of di (alkylcyclohexyl) alkanes made from benzene or alkylbenzene, one of which is the bridge Y forming compound and an olefin
An Stelle des oben im Beispiel (a) angewendeten Diphenylmethans können 2 Mol Benzol und 1 MoI eines Brückenbildners, wie z. B. ein Dienkohlenwasserstoff wie Butadien, Isopren, Piperylen, deren Homologen bis einschließlich der C13-Homologen oder deren Gemische (vgl. Beispiel XVI und XXVII), gemeinsam oder alternierend mit 1 bis 3 Mol eines Olefins, ζ. Β. Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen, deren Homologen bis einschließlich der C13-Homologen oder Gemische dieser Olefine, mit Hilfe eines geeigneten Alkylierungskatalysators, z. B. Schwefelsäure und Bortrifluorid, wie in (a) angegeben, unter Bildung der entsprechenden Di-(alkylphenyl)-alkane (Formel IV) umgesetzt werden. Diese kann man, wie oben unter (b) angegeben, zu einem Isomerengemisch der entsprechenden Di-(aJkylcyclohexyl)-alkane (Formel I) oder zu den partiellen Hydrierungsprodukten entsprechend Formel VIII oder IX hydrieren.Instead of the diphenylmethane used in Example (a) above, 2 mol of benzene and 1 mol of a bridging agent, such as. B. a diene hydrocarbon such as butadiene, isoprene, piperylene, their homologues up to and including the C 13 homologues or mixtures thereof (see. Example XVI and XXVII), together or alternating with 1 to 3 moles of an olefin, ζ. Β. Ethylene, propylene, butylene, isobutylene, their homologues up to and including the C 13 homologues or mixtures of these olefins, with the aid of a suitable alkylation catalyst, e.g. B. sulfuric acid and boron trifluoride, as indicated in (a), can be reacted to form the corresponding di- (alkylphenyl) alkanes (formula IV). These can be hydrogenated, as indicated under (b) above, to give an isomer mixture of the corresponding di- (aJkylcyclohexyl) alkanes (formula I) or to give the partial hydrogenation products corresponding to formula VIII or IX.
Falls Di-(alkylcyclohexyl)-alkane oder Di-(trialkylcyclohexyl)-alkane mit gleichen oder verschiedenen Alkylsubstituenten an den Cyclohexylradikalen hergestellt werden sollen, kann Benzol zusammen mit zwei oder mehreren Olefinen und einer die Brücke Y bildenden Verbindung verwendet werden. Man kann auch ein oder mehrere C1- bis C^-Alkylbenzole zusammen mit einem oder mehreren Olefinen und einer die Brücke Y bildenden Verbindung verwenden. Diese Substanzen werden in gleicher Weise, wie in diesem oder den anderen Beispielen angegeben, mit Hilfe eines Alkylierungskatalysators in ein Isomerengemisch entsprechend Formel IV verwandelt, aus dem durch nachfolgende Hydrierung ein Isomerengemisch gemäß Formel I, VIII oder IX (vgl. Beispiel XIV-A) erhalten wird.If di (alkylcyclohexyl) alkanes or di (trialkylcyclohexyl) alkanes with the same or different alkyl substituents on the cyclohexyl radicals are to be prepared, benzene can be used together with two or more olefins and a compound forming the bridge Y. One or more C 1 - to C ^ -alkylbenzenes together with one or more olefins and a compound forming the bridge Y can also be used. These substances are converted in the same way as indicated in this or the other examples with the aid of an alkylation catalyst into an isomer mixture according to formula IV, from which an isomer mixture according to formula I, VIII or IX (see example XIV-A) is obtained by subsequent hydrogenation. is obtained.
Beispiel IX
(a) Gemische isomerer Di-(isopropylphenyl)-methaneExample IX
(a) Mixtures of isomeric di (isopropylphenyl) methanes
Ein mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer und Tropftrichter versehenes Glasgefäß wurde im Wasserbad auf 45 bis 500C erwärmt und hierauf mit 480 g Cumol (4 Mol), 100 g 96,9%iger Schwefelsäure(1 Mol), 32 g Methanol (1 Mol) und 1,1g Eisen(II)-suIfat-Heptahydrat (0,005 Mol) beschickt. Hierzu fügte man im Verlauf von 2 Stunden in kleinen Anteilen 30 g Paraformaldehyd (1 Mol). Die Kohlenwasserstoffschicht wurde danach abgetrennt, mit 1 1 3%igef wäßriger Natriumcarbonatlösung und anschließend mit 1 1 Wasser gewaschen, worauf man das nicht umgesetzte Cumol durch Destillation entfernte. Das so erhaltene Produkt wurde wie folgt destilliert:A equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel provided glass vessel was heated in a water bath to 45 to 50 0 C and then with 480 g of cumene (4 moles), 100 g of 96.9% sulfuric acid (1 mole), 32 g of methanol (1 Mol) and 1.1 g of iron (II) sulfate heptahydrate (0.005 mol) are charged. To this, 30 g of paraformaldehyde (1 mol) were added in small portions over the course of 2 hours. The hydrocarbon layer was then separated, 1 1 3% f aqueous sodium carbonate solution and then washed with 1 1 water, after which removed the unreacted cumene by distillation. The product thus obtained was distilled as follows:
745 mm HgAt ° Q
745 mm Hg
1,5406
1,5407
1,5429
1,56701.5225
1.5406
1.5407
1.5429
1.5670
gYield*
G
2
3
4
Rückstand1
2
3
4th
Residue
325 bis 335
335 bis 340
340 bis 350
> 350225 to 325
325 to 335
335 to 340
340 to 350
> 350
76,7
26,2
21,7
31,810.2
76.7
26.2
21.7
31.8
*) Die Destillate zeigten eine schwache grünliche Färbung.*) The distillates showed a faint greenish color.
(b) Gemische isomerer Di-(isopropylcyclohexyl)-methane (b) Mixtures of isomeric di (isopropylcyclohexyl) methanes
Zur Hydrierung wurden die Fraktionen 1 bis 4 (falls gewünscht, kann auch der Rückstand zugefügt werden) vereinigt. Die Hydrierung wurde, wie im Beispiel I angegeben, ausgeführt. Das dabei erhhaltene Gemisch der isomeren Di-(isopropylcyclohexyl)-methane hatte eine Nettoverbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1.Fractions 1 to 4 were used for hydrogenation (if desired, the residue can also be added) united. The hydrogenation was carried out as indicated in Example I. The resulting mixture of isomeric di- (isopropylcyclohexyl) methane had a net heat of combustion of more than 8.988 kcal / l.
Beispiel IX-A (a) Gemische isomerer Di-(isopropylphenyl)-methaneExample IX-A (a) Mixtures of isomeric di (isopropylphenyl) methanes
In ein mit einem Rührer ausgestattetes Glasgefäß, das sich in einem Wasserbad von 2O0C befand, wurden 168 g Diphenylmethan (1 Mol) und 102 g 97%ige Schwefelsäure (1 Mol) gegeben. Hierzu leitete man im Verlauf von 4 Stunden Propylen unter heftigem Rühren ein, bis 105 g (2,5 Mol) umgesetzt waren. Dann hob man die Kohlenwasserstoffschicht von der Säureschicht ab und wusch mit 1 1 Wasser, 1 1 3%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung und nochmals mit 1 1 Wasser. Nicht umgesetztes Diphenylmethan wurde durch Destillation entfernt. Das so erhaltene Produkt besteht in der Hauptsache aus Di-(isopropylphenyl)-methan mit einer kleinen Menge an (Isopropylphenyl)-(phenyl)-methan und (Diisopropylphenyl)-(isopropylphenyO-methan. In a glass vessel equipped with a stirrer, which was located in a water bath at 2O 0 C, 168 g of diphenylmethane (1 mol) and 102 g of 97% sulfuric acid were added (1 mole). To this end, propylene was passed in over the course of 4 hours with vigorous stirring until 105 g (2.5 mol) had reacted. The hydrocarbon layer was then lifted from the acid layer and washed with 1 liter of water, 1 liter of 3% strength aqueous sodium carbonate solution and again with 1 liter of water. Unreacted diphenylmethane was removed by distillation. The product thus obtained consists mainly of di- (isopropylphenyl) methane with a small amount of (isopropylphenyl) - (phenyl) methane and (diisopropylphenyl) - (isopropylphenyO-methane.
(b) Gemische isomerer Di-(diisopropyl-phenyl)-methane (b) Mixtures of isomeric di- (diisopropyl-phenyl) -methanes
Die Herstellung dieses Isomerengemisches erfolgte in gleicher Weise, wie im Abschnitt (a) dieses Beispiels beschrieben, nur wurde die Reaktionstemperatur mit Hilfe eines Eisbades bei 20C gehalten und das Propylen im Verlaufe von 6 Stunden oder bis zur Aufnahme von 172 g Propylen (4,1 Mol) eingeleitet. Danach wurde die Säureschicht abdekantiert und die Kohlenwasserstoffschicht gewaschen, wobei in der Hauptsache Di-(diisopropylphenyl)-methan erhalten wurde. In den Beispielen IX-A, (a) oder (b) kann 1J2 Mol Bortrifluorid zur Beschleunigung der Reaktion und Veränderung des Mischungsverhältnisses der Isomeren zugesetzt werden.The preparation of this mixture of isomers was carried out in the same manner as described in this example in the portion (a), only the reaction temperature by means of maintaining an ice bath at 2 0 C and the propylene in the course of 6 hours or until recording of 172 g of propylene (4 , 1 mole). Thereafter, the acid layer was decanted off and the hydrocarbon layer was washed, whereby di- (diisopropylphenyl) methane was mainly obtained. In Examples IX-A, (a) or (b) 1 J 2 mol of boron trifluoride can be added to accelerate the reaction and to change the mixing ratio of the isomers.
(c) Gemische von (Isopropylphenyl)-(phenyl)-methan(c) Mixtures of (isopropylphenyl) - (phenyl) methane
Wenn 46 g Propylen (1,1 Mol) wie im Beispiel IX-A umgesetzt werden, entsteht hauptsächlich (Isopropylphenyl)-(phenyl)-methan. If 46 g of propylene (1.1 mol) are reacted as in Example IX-A, (isopropylphenyl) - (phenyl) methane is mainly formed.
(d) Gemische von Di-(isopropylcyclohexyl)-methan(d) Mixtures of di (isopropylcyclohexyl) methane
In einem Autoklav wurden 20 g des gemäß (a) erhaltenen, im wesentlichen aus Di-(isopropylphenyl)-me-In an autoclave, 20 g of the obtained according to (a), essentially from di- (isopropylphenyl) -me-
than bestehenden Produktes, 80 g Cyclohexan und 5 g Raney-Nickel (Girdler - G-49-A-Katalysator) gegeben. Das Gemisch wurde bei 1600C unter einem Wasserstoffdruck von 70 kg/cm2 hydriert. Nach Abfiltrieren vom Katalysator und Abdestillieren des Cyclohexans erhält man einen Brennstoff, der aus einem Isomerengemisch der verschiedenen Di-(isopropylcyclohexyl)-methane besteht und eine Nettoverbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 besitzt.than the existing product, 80 g of cyclohexane and 5 g of Raney nickel (Girdler - G-49-A catalyst). The mixture was hydrogenated at 160 ° C. under a hydrogen pressure of 70 kg / cm 2 . After filtering off the catalyst and distilling off the cyclohexane, a fuel is obtained which consists of an isomer mixture of the various di- (isopropylcyclohexyl) methanes and has a net heat of combustion of more than 8.988 kcal / l.
(e) Gemische der Di-(diisopropyl-cyclohexyl)-methane (e) Mixtures of the di- (diisopropyl-cyclohexyl) methanes
96,9%iger Schwefelsäure (1,5MoI), 24 g Methanol (0,75MoI) und 1,1g Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat (0,005 Mol). Hierzu fügte man im Verlauf von 1,5 Stunden 45 g Paraformaldehyd (1,5 Mol) in kleinen Anteilen zu. Während der Reaktion betrug die Temperatur durchschnittlich 550C. Nach 0,5stündigem fortgesetztem Rühren wurde der Kohlenwasserstoff von der Säureschicht abdekantiert und mit 1 1 Wasser, anschließend 1 1 wäßriger 3°/oiger Natriumcarbonatlösung und schließlich wieder mit 1 1 Wasser gewaschen, worauf die nicht umgesetzten Anteile durch Destillation entfernt wurden. Das Produkt wurde wie folgt destilliert:96.9% sulfuric acid (1.5MoI), 24 g methanol (0.75MoI) and 1.1g ferrous sulfate heptahydrate (0.005 mol). To this end, 45 g of paraformaldehyde (1.5 mol) were added in small portions over 1.5 hours. During the reaction the temperature was an average of 55 0 C. After 0.5h continued stirring, the hydrocarbon was decanted from the acid layer and then finally washed with 1 1 water, 1 1 of aqueous 3 ° / cent sodium carbonate solution, again with 1 1 water, after which the unreacted fractions were removed by distillation. The product was distilled as follows:
gyield
G
Dieses Beispiel wurde ähnlich wie Beispiel IX-A, (d), jedoch unter Verwendung von 20 g Di-(diisopropylphenyl)-methan ausgeführt. Das als Hydrierungsprodukt entstehende Di-(diisopropylcyclohexyl)-methan besitzt eine Nettoverbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1.This example was made similar to Example IX-A, (d), but using 20 g of di (diisopropylphenyl) methane executed. The di- (diisopropylcyclohexyl) methane formed as the hydrogenation product has a net heat of combustion of more than 8,988 kcal / 1.
2020th
(f) Gemische von (Isopropylcyclohexyl)-(cyclohexyl)-methan (f) Mixtures of (isopropylcyclohexyl) - (cyclohexyl) methane
Dieses Beispiel wurde ähnlich wie Beispiel IX-A, (d) ausgeführt, nur wurden 20 g (Isopropylphenyl)-(phenyl)-methan verwendet. Als Hydrierungsprodukt wirdThis example was carried out similarly to Example IX-A, (d), except that 20 g of (isopropylphenyl) - (phenyl) methane were used used. As a hydrogenation product
ein (Isopropylcyclohexyl)-(cyclohexyl)-methan erhal- Die Fraktionen 1 bis 4 stellten Flüssigkeiten dar, ausan (isopropylcyclohexyl) - (cyclohexyl) methane is obtained. Fractions 1 to 4 were liquids
ten, das einen wertvollen Brennstoff darstellt und eine Fraktion 5 schied sich ein Teil als Festkörper ab, und Nettoverbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 Fraktion 6 erstarrte mit einem Schmelzpunkt von besitzt. 30 etwa 500C.th, which is a valuable fuel, and fraction 5 separated a part as a solid, and net heat of combustion of more than 8.988 kcal / l fraction 6 solidified with a melting point of. 30 about 50 0 C.
An Stelle der 1, 2 und 4 Mol Propylen in den Beispielen IX-A, (c), (a) und (b) können oc-Isoolefine, wie (b) Gemische Di-(sek.-butylcyclohexyl)-methane
Isobutylen, Isopentylen, Isohexylen, Dusopropylen, und höhere Fraktionen
Tripropylen, Diisobutylen, Triisobutylen u. dgl., oderInstead of the 1, 2 and 4 moles of propylene in Examples IX-A, (c), (a) and (b), oc-isoolefins, such as (b) mixtures of di- (sec-butylcyclohexyl) methanes, can be used
Isobutylene, isopentylene, isohexylene, diisopropylene, and higher fractions
Tripropylene, diisobutylene, triisobutylene and the like, or
andere «-Olefine, wie Äthylen, Buten-1, Penten-1, 35 Die vereinigten Fraktionen 2 bis 5 wurden, wie im
Hexen-1 u. dgl., verwendet werden. Bei Anwendung Beispiel I näher beschrieben, hydriert. Es wurde ein
dieser a-Olefine ist es manchmal notwendig, die Akti- Isomerengemisch erhalten, das eine Nettoverbrenvität
des Schwefelsäurekatalysators durch Zugabe von nungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 aufwies.
Bortrifluorid (z. B. 0,6 Mol Bortrifluorid auf 1 Mol
konzentrierte Schwefelsäure [vgl. Beispiel VIII-A]) zu 40 B e i s ρ i e 1 XIother «olefins such as ethylene, butene-1, pentene-1, 35. The combined fractions 2 to 5 were used as in hexene-1 and the like. When using Example I described in more detail, hydrogenated. As one of these α-olefins it is sometimes necessary to obtain the active isomer mixture which had a net burnability of the sulfuric acid catalyst due to the addition of thermal energy of more than 8.988 kcal / l.
Boron trifluoride (e.g. 0.6 mol of boron trifluoride to 1 mol
concentrated sulfuric acid [cf. Example VIII-A]) to 40 B eis ρ ie 1 XI
erhöhen. (a) Gemische der 1,1-Di-(tolyl)-äthaneraise. (a) Mixtures of 1,1-di (tolyl) ethanes
An Stelle von 1 Mol Diphenylmethan kann 1 MolInstead of 1 mole of diphenylmethane, 1 mole
von einem oder mehreren der Diphenylderivate des In das im Beispiel I näher beschriebene Glasgefäßof one or more of the diphenyl derivatives of In the glass vessel described in more detail in Example I.
Äthans, Propans, der Butane, Pentane, Hexane, Iso- von 41 Inhalt wurden 1658 g Toluol (8 Mol) und 406 g butane oder einer beliebigen anderen Verbindung der 45 96,7%iger Schwefelsäure (4 Mol) gegeben. Das Gefäß Formel VII wurde in einem Eisbad auf 5 ° C gekühlt. Unter heftigemEthanes, propane, butanes, pentanes, hexanes, iso- of 41 contents were 1658 g of toluene (8 mol) and 406 g butane or any other compound of the 45 96.7% strength sulfuric acid (4 mol). The container Formula VII was cooled to 5 ° C in an ice bath. Under violent
Rühren fügte man 4 Mol Acetaldehyd im Verlauf von 35 Minuten tropfenweise zu. Die Temperatur stieg während der Zugabe auf 15°C an. Die ursprünglich farblose Mischung wurde dabei allmählich orangerot und schließlich dunkelbraun. Ein kleiner Teil des Aldehyds (Kp. 210C) ging durch den Kühler verloren. Das Rühren wurde während 85 Minuten fortgesetzt, wobei die Temperatur auf 30C abfiel. Anschließend ließ man die dunkelbraune Mischung auf 25 0C erwärmen. Da sich die Säureschicht nicht leicht abtrennen ließ, gab man 400 g Natriumcarbonat in kleinen Anteilen unter gleichzeitigem Rühren zu. Während der Neutralisation erwärmte sich die Lösung, wobei noch etwas nicht umgesetzter Acetaldehyd abdestillierte. Aus den Mengenverhältnissen ergab sich, daß insgesamt 2,24 Mol des zugefügten Aldehyds durch Verdampfung verlorengingen. Die wäßrige Schicht wurde entfernt, die Kohlenwasserstoffschicht mit 1500 ml Wasser gewaschen, worauf man das Toluol abdestillierte. Das toluolfreie Produkt wurde bei Atmosphärendruck destilliert, wobei die nachstehenden Fraktionen aufgefangen wurden:With stirring, 4 moles of acetaldehyde were added dropwise over 35 minutes. The temperature rose to 15 ° C. during the addition. The originally colorless mixture gradually turned orange-red and finally dark brown. A small part of the aldehyde (boiling point 21 ° C.) was lost through the cooler. Stirring was continued for 85 minutes, the temperature dropping to 3 ° C. The dark brown mixture was then allowed to warm to 25 ° C. Since the acid layer could not be easily separated, 400 g of sodium carbonate were added in small portions with simultaneous stirring. During the neutralization, the solution warmed up, some unreacted acetaldehyde still distilling off. The proportions showed that a total of 2.24 mol of the added aldehyde was lost through evaporation. The aqueous layer was removed, the hydrocarbon layer was washed with 1500 ml of water, and then the toluene was distilled off. The toluene-free product was distilled at atmospheric pressure with the following fractions collected:
+ Y-+ Y-
VIIVII
wobei Y einen Alkanrest mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeutet, zugesetzt werden. Die verschiedenen Isomeren, die durch Alkylierungsmittel vom Typ der Formel VII erhalten werden, ergeben Verbindungen vom Typ der Formel IV, die nach Hydrierung [wie z. B. im Beispiel IX-A, (d) gezeigt] aus den verschiedenen Isomeren der Formel I bestehende Brennstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben.where Y is an alkane radical having 1 to 13 carbon atoms, can be added. The different Isomers obtained by alkylating agents of the formula VII type give compounds of the type of formula IV, which after hydrogenation [such. B. in Example IX-A, (d) shown] from the various Isomers of the formula I result in existing fuels according to the present invention.
Beispiel X
(a) Gemische isomerer Di-(sek.-butylphenyl)-methaneExample X
(a) Mixtures of isomeric di- (sec-butylphenyl) methanes
Ein mit Rückflußkühler, Rührer, Thermometer und Tropftrichter versehenes Glasgefäß wurde in einem Wasserbad auf 5O0C erwärmt. In das so erwärmte Gefäß gab man 805 g sek.-Butylbenzol (6 Mol), 152 gIn a vessel equipped with a reflux condenser, stirrer, thermometer and dropping funnel glass vessel was heated in a water bath at 5O 0 C. 805 g of sec-butylbenzene (6 mol), 152 g, were added to the vessel heated in this way
gyield
G
gyield
G
245 Rück164 to 245
245 back
164125
164
silbersulfat und 257 g 97,4%iger Schwefelsäure beschickt. Handelsübliches Acetylen, das Aceton zur Stabilisierung enthielt, wurde durch eine Wasserflasche und anschließend durch eine Schwefelsäuretrockensäule geleitet und anschließend in die aus Toluol und Katalysator bestehende Mischung eingeleitet, wo es rasch absorbiert und umgesetzt wurde. Die Einleitungsgeschwindigkeit des Acetylens wurde so eingestellt, daß die Reaktionstemperatur nicht über etwa 150C stieg, ίο Im Verlauf von 10 Stunden wurden etwa 4,5 Mol Acetylen (117 g) aufgenommen. Während der Absorption des Acetylens verfärbte sich die Mischung allmählich über Gelb, Orange, Rot und Braun schließlich nach Dunkelbraun. Nach Beendigung der Reaktion wurde 1 1 Wasser zugefügt, worauf nach gründlichem Mischen die Säureschicht abgetrennt wurde. Die obere Schicht wurde erneut mit 1 1 Wasser und anschließendsilver sulfate and 257 g 97.4% sulfuric acid charged. Commercially available acetylene, containing acetone for stabilization, was passed through a water bottle and then through a sulfuric acid drying column and then introduced into the mixture of toluene and catalyst, where it was quickly absorbed and reacted. The introduction rate of the acetylene was adjusted so that the reaction temperature did not rise above about 15 0 C, ίο In the course of 10 hours was about 4.5 mol acetylene were added (117 g). As the acetylene was absorbed, the mixture gradually changed color through yellow, orange, red and brown to dark brown. After the reaction had ended, 1 l of water was added, whereupon the acid layer was separated off after thorough mixing. The top layer was again with 1 1 of water and then
Die Fraktionen 1 bis 10 wogen zusammen 316,5 g mit 1 1 3%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung ge-
und gingen in einem Temperaturbereich zwischen 255 waschen. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde dann
und 380° C über, wobei der Hauptanteil zwischen 298 20 aus einem Claisen-Kolben destilliert. Nach erfolgter
und 325°C destillierte. Das gesamte Destillat hatte die Entfernung des Toluols durch Destillation wurde wie
folgenden Eigenschaften: D.f = 0,976; nf = 1,5600; folgt destilliert:
Kp. unterhalb -65°C; Viskosität = 5 Poise bei
-25° C,Fractions 1 to 10 together weighed 316.5 g with 1 liter of 3% strength aqueous sodium carbonate solution and were washed in a temperature range between 255. The hydrocarbon layer was then up to 380 ° C, with the bulk of it being distilled between 298-20 from a Claisen flask. After completion and 325 ° C distilled. All of the distillate had the following properties, the removal of the toluene by distillation: Df = 0.976; nf = 1.5600; follows distilled:
B.p. below -65 ° C; Viscosity = 5 poise at
-25 ° C,
(b) Gemische der !,l-Di-Onethylcyclohexyrj-äthane(b) Mixtures of the!, l-Di-Onethylcyclohexyrj-Ethane
Die Fraktionen 1 bis 10 wurden vereinigt und, wie
im Beispiel I näher beschrieben, hydriert. Man erhielt
dabei ein aus den verschiedenen Isomeren des 1,1-Di-(methylcyclohexyl)-äthans bestehendes Gemisch, das
eine Dichte von D.f — 0,891, einen Brechungsindex
von n'a = 1,4800 und eine Verbrennungswärme von
über 9,055 kcal/1 aufwies. Die Fraktion 1 bestand aus l,l-Di-(tolyl)-äthanen,Fractions 1 to 10 were pooled and how
described in more detail in Example I, hydrogenated. One received
a mixture consisting of the various isomers of 1,1-di- (methylcyclohexyl) -ethane, which
a density of Df - 0.891, a refractive index
of n'a = 1.4800 and a heat of combustion of
was over 9.055 kcal / l. Fraction 1 consisted of l, l-di (tolyl) ethanes,
Wenn man an Stelle der 18 Mol Toluol 18 Mol (oder 35 Fraktion 2 aus Di-(I -tolyläthyl)-toluolen gemäß
einen wesentlichen Überschuß über die stöchiometrisch Formel VI mit R1 = CH3, m=\,n — 2 und P=I
benötigte Menge) eines anderen Alkylbenzole ver- und Fraktion 3 aus höheren Kondensationsprodukten
wendet, erhält man Gemische der entsprechenden iso- gemäß den Formeln V und VI.
meren l,l-Di-(alkylphenyl)-äthane, die nach Hydrierung die entsprechenden !,l-Di-ialkylcyclohexyl)- 40
äthane ergeben. (b) Gemische der l,l-Di-(methylcyclohexyl)-äthaneIf, instead of the 18 moles of toluene, 18 moles (or 35 fraction 2 from di- (I -tolylethyl) -toluenes according to a substantial excess over the stoichiometric formula VI with R 1 = CH 3 , m = \, n - 2 and P = I required amount) of a different alkylbenzenes and fraction 3 from higher condensation products uses, one obtains mixtures of the corresponding iso- according to the formulas V and VI.
mers l, l-di (alkylphenyl) ethanes, which, after hydrogenation, give the corresponding!, l-di-alkylcyclohexyl) - 40
ethane surrendered. (b) Mixtures of the l, l-di (methylcyclohexyl) ethanes
Die Kondensation des Acetaldehyds mit Toluol imThe condensation of acetaldehyde with toluene in
Beispiel XI kann auch mit Bortrifluoridkatalysatoren 210 g der aus den l,l-Di-(tolyl)-äthanen bestehendenExample XI can also be used with boron trifluoride catalysts 210 g of the l, l-di (tolyl) ethanes
oder mit komplexen Katalysatoren aus Bortrifiuorid Fraktion 1 wurden, wie im Beispiel I näher beschrieben, und Phenol, Äther oder Methanol u. dgl. durchgeführt 45 unter Anwendung von 41 g Raney-Nickel (Girdlerwerden. Ein besonders vorteilhafter Katalysator ist G-49-Katalysator) und 800 g Methylcyclohexan hy-Phosphorpentoxyd oder Polyphosphorsäure in Schwe- driert. Die Hydrierungsdauer betrug 3,5 Stunden und feisäure, da diese das bei der Reaktion entstehende die maximale Temperatur 2610C. Nach Entfernung Wasser bindet und dadurch die Säurekonzentration des Katalysators durch Filtration und Abdestillieren konstant hält. 50 des Methylcyclohexans wurde ein Gemisch der veror with complex catalysts of boron trifluoride fraction 1, as described in more detail in Example I, and phenol, ether or methanol and the like were carried out 45 using 41 g of Raney nickel (Girdler Werden. A particularly advantageous catalyst is G-49 catalyst ) and 800 g methylcyclohexane hy-phosphorus pentoxide or polyphosphoric acid in hydrogenated form. The hydrogenation time was 3.5 hours and feisäure as these formed during the reaction, the maximum temperature of 261 0 C. After removal binds water and thereby maintains the acid concentration of the catalyst constant by filtration and distilling off. 50 of the methylcyclohexane was a mixture of ver
schiedenen isomeren l,l-Di-(methylcyclohexyl)-äthanedifferent isomeric l, l-di (methylcyclohexyl) ethanes
CH3CHO + 2 CH9CHK (Toluol) in praktisch quantitativer Ausbeute erhalten. Das GeCH3CHO + 2 CH 9 CH K (toluene) obtained in practically quantitative yield. The GE
misch zeigte die folgenden Eigenschaften: Kp. = 174 bis 176°C/36mmHg; Fp. unter -650C; D.f = 0,891; nl° = 1,4816; Gardner-Viskosität = 5OcP bei -50C. Die Elementaranalyse ergab C 86,65 °/„ und H 13,48 0I0. Die Verbrennungswärme betrug 10,936 kcal/ kg (brutto), 10,230 kcal/kg (netto) und 9,103 kcal/1 (netto).mixed showed the following properties: bp = 174 to 176 ° C / 36mmHg; Mp below -65 0 C. Df = 0.891; nl ° = 1.4816; Gardner viscosity = 5OcP at -5 0 C. Elemental analysis found C 86.65 ° / "and H 13.48 0 I 0th The heat of combustion was 10.936 kcal / kg (gross), 10.230 kcal / kg (net) and 9.103 kcal / l (net).
Im Gegensatz zu der beschriebenen Ausführungsform kann das Acetylen auch zunächst durch ein Schwefelsäure-Quecksilbersulfat-Gemisch zwecks Umwandlung in Acetaldehyd geleitet werden, der dann seinerseits in die Mischung aus Schwefelsäure und Toluol eingeleitet wird. Für die praktische Durchführung hat dieses Verfahren den Vorteil, daß der Säurekatalysator erhalten bleibt, da die Reaktion nach folgendem Schema verläuft.In contrast to the embodiment described, the acetylene can also initially by a Sulfuric acid-mercury sulphate mixture for the purpose of conversion into acetaldehyde, which then in turn is introduced into the mixture of sulfuric acid and toluene. For practical implementation this process has the advantage that the acid catalyst is retained, since the reaction after runs according to the following scheme.
2 CH3C6H5 (Toluol)2 CH 3 C 6 H 5 (toluene)
H2SO4 H 2 SO 4
> CH3CH(CH3C6H5)Jj > CH 3 CH (CH 3 C 6 H 5 ) Jj
P2O5 + 3 H2OP 2 O 5 + 3 H 2 O
2HPO,2HPO,
H2O (D H 2 O (D.
(2)(2)
Mit einem solchen Katalysator werden höhere Ausbeuten, bezogen auf das Gewicht an verwendeter Schwefelsäure, erzielt.With such a catalyst higher yields based on the weight of the used Sulfuric acid.
B e i s ρ i e 1 XII
(a) Gemische der l,l-Di-(tolyl)-äthaneB is ρ ie 1 XII
(a) Mixtures of the l, l-di (tolyl) ethanes
Ein in einem Eisbad gekühltes Glasgefäß von 41 Inhalt wurde mit 1196 g Toluol (13 Mol, 14 g Queck-A glass jar of 41 chilled in an ice bath Contents were with 1196 g of toluene (13 mol, 14 g of mercury
Stufe ALevel a
1 Mol Acetylen + 1 Mol Wasser
Hg-SaIz1 mole of acetylene + 1 mole of water
Hg-SaIz
H2SO4
Stufe BH 2 SO 4
Level B.
1 Mol Acetaldehyd + 2 Mol Toluol
HLSO.1 mole of acetaldehyde + 2 moles of toluene
HLSO.
-> 1 Mol l,l-Di-(tolyl)-äthan + 1 Mol Wasser-> 1 mol l, l-di (tolyl) ethane + 1 mol water
In dem Maße, in dem das Wasser in Stufe A verbraucht wird, verdünnt sich in Stufe B die Säure mit Wasser. Wenn man daher gleiche Volumina 97%iger Schwefelsäure zur Durchführung der Reaktionsstufen A und B verwendet, wird der Gehalt der Säure in Stufe A auf 100% erhöht, während er in der gleichen Zeit in Stufe B auf 94% abgefallen ist. Die Säuremengen werden dann ausgetauscht, worauf sich der Prozeß wiederholt. Wenn die 94%ige Schwefelsäure in Stufe A in 100%ige Schwefelsäure verwandelt ist und in Stufe B die 100%ige Schwefelsäure wieder auf 94% abgefallen ist, werden die Säuremengen bei den beiden Verfahrensstufen erneut ausgetauscht. An Stelle von Toluol können selbstverständlich auch andere Alkylbenzole verwendet werden, wie in der Tabelle im Anschluß an Beispiel XI näher ausgeführt ist.To the extent that the water is consumed in stage A, the acid is diluted with it in stage B. Water. Therefore, if equal volumes of 97% sulfuric acid are used to carry out reaction stages A and B, the content of the acid in Level A increased to 100%, while at the same time it decreased to 94% in Level B. The amounts of acid are then exchanged, whereupon the process repeats itself. When the 94% sulfuric acid in Stage A is converted into 100% sulfuric acid and in stage B the 100% sulfuric acid is converted back to 94% has fallen, the amounts of acid are exchanged again in the two process stages. Instead of Toluene can of course also be used other alkylbenzenes, as shown in the table in Connection to example XI is detailed.
Beispiel XIII
(a) Gemische der isomeren l,l-Di-(tolyl)-äthaneExample XIII
(a) Mixtures of the isomeric l, l-di (tolyl) ethanes
Dieses Beispiel, das im übrigen dem Beispiel XII ähnlich ist, zeigt den Einfluß der Verwendung höherer Temperaturen während der Aufnahme und Umsetzung des Acetylene. 2,27 Mol Acetylen wurden während 3,75 Stunden bei einer Temperatur zwischen 10 und 280C aufgenommen. Die Ausbeute an (a) einem Gemisch der verschiedenen Isomeren des 1,1-Di-(tolyl)-äthans betrug 58% der Theorie, bezogen auf umgesetztes Acetylen; die Ausbeute an (b) höheren Kondensationsprodukten betrug 42%· Die Fraktion (a) hatte einen Kp. von 214 bis 244°C/90mm Hg; einen Brechungsindex von n!§ = 1,5600 und eine Dichte von D.f = 0,967.This example, which is otherwise similar to Example XII, shows the influence of the use of higher temperatures during the uptake and reaction of the acetylene. 2.27 mol of acetylene were taken up at a temperature between 10 and 28 ° C. in the course of 3.75 hours. The yield of (a) a mixture of the various isomers of 1,1-di (tolyl) ethane was 58% of theory, based on converted acetylene; the yield of (b) higher condensation products was 42%. Fraction (a) had a boiling point of 214 to 244 ° C./90 mm Hg; a refractive index of n ! § = 1.5600 and a density of Df = 0.967.
(b) Gemische der l,l-Di-(methylcyclohexyl)-äthane(b) Mixtures of the l, l-di (methylcyclohexyl) ethanes
Die Hydrierung der Fraktion (a) unter den im Beispiel I angegebenen Bedingungen ergab ein Gemisch der verschiedenen isomeren l,l-Di-(methylcyclohexyl)-methane in nahezu quantitativer Ausbeute, das die folgenden physikalischen Eigenschaften zeigte: Kp. = 167 bis 185°C/36mm Hg; Fp. unterhalb -650C; D.f = 0,890; N%° = 1,4895; Viskosität = 32OcP bei -2O0C; die Verbrennungsenergie betrug 10,869 kcal/kg (brutto), 10,163 kcal/kg (netto) und 9,031 kcal/1 (15,6°C) (netto).The hydrogenation of fraction (a) under the conditions given in Example I gave a mixture of the various isomeric 1,1-di- (methylcyclohexyl) methanes in almost quantitative yield, which showed the following physical properties: bp = 167 ° to 185 ° C / 36mm Hg; Mp. Below -65 0 C; Df = 0.890; N% ° = 1.4895; Viscosity = 32OcP at -2O 0 C; the combustion energy was 10.869 kcal / kg (gross), 10.163 kcal / kg (net) and 9.031 kcal / 1 (15.6 ° C) (net).
An Stelle der Schwefelsäure in dem angegebenen Beispiel können unter sonst gleichen Bedingungen komplexe Verbindungen des Bortrifluorids mit Wasser, Alkoholen, Phenolen, Äthern, Säuren usw. in Gegenwart einer Quecksilberverbindung, wie z. B. Quecksilberoxyd, Quecksilberacetat oder Quecksilbersulfat, verwendet werden. In diesen Fällen ist zur Erleichterung der Einleitung der Reaktion die Zugabe einer Spur Wasser empfehlenswert.Instead of the sulfuric acid in the example given, under otherwise identical conditions complex compounds of boron trifluoride with water, alcohols, phenols, ethers, acids, etc. in the presence a mercury compound, such as. B. Mercury Oxide, Mercury Acetate or Mercury Sulphate, be used. In these cases, to facilitate initiation of the reaction, the addition of a Trace of water is recommended.
Beispiel XIV
(a) Gemische der l,l-Di-(tolyl)-äthaneExample XIV
(a) Mixtures of the l, l-di (tolyl) ethanes
Beispiel XII wurde unter Verwendung eines Ge-Example XII was made using a
1 Mol Acetaldehyd .5 misches von Äthylen und Acetylen (Verhältnis 40 : 60) wiederholt. Das Gasgemisch, enthaltend 0,465 Mol Acetylen (12,1 g), wurde mit 828 g Toluol (9 Mol), 119 g 97,3%iger Schwefelsäure (1.28MoI) und 7 g Quecksilbersulfat (0,023 Mol) bei einer Temperatur1 mol of acetaldehyde .5 mixture of ethylene and acetylene (ratio 40: 60) repeated. The gas mixture, containing 0.465 mol of acetylene (12.1 g), was mixed with 828 g of toluene (9 mol), 119 g of 97.3% sulfuric acid (1.28MoI) and 7 g Mercury sulfate (0.023 moles) at a temperature
ίο von 4 bis 60C während 2 Stunden umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion goß man das Reaktionsgemisch in 700 ml Wasser. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde abgetrennt, säurefrei gewaschen und destilliert. Man erhielt ein Gemisch der verschiedenen Isomeren des l,l-Di-(tolyl)-äthans in einer Ausbeute von 88 °/o. bezogen auf das aufgenommene Acetylen. Das Gemisch zeigte folgende Eigenschaften: Kp. — 115 bis 123°C/1 rnnr-Hg; nf = 1,5665.ίο implemented from 4 to 6 0 C for 2 hours. After the reaction had ended, the reaction mixture was poured into 700 ml of water. The hydrocarbon layer was separated, washed acid-free and distilled. A mixture of the various isomers of l, l-di (tolyl) ethane was obtained in a yield of 88%. based on the absorbed acetylene. The mixture showed the following properties: bp - 115 to 123 ° C / 1 mn-Hg; nf = 1.5665.
(b) Gemische der l,l-Di-(methylcyclohexyl)-äthane Die Hydrierung des Isomerengemisches unter den(b) Mixtures of l, l-di- (methylcyclohexyl) ethanes The hydrogenation of the isomer mixture among the
im Beispiel XII beschriebenen Bedingungen ergab einen ähnlichen energiereichen Brennstoff, der aus einer Mischung der verschiedenen Isomeren 1,1-Di-(methylcyclohexyty-äthane bestand.The conditions described in Example XII gave a similar high-energy fuel from a mixture of the different isomers 1,1-di- (methylcyclohexyty-ethane duration.
Beispiel XIV-AExample XIV-A
(a) Gemische der l,l-Di-(äthyfmethylphenyl)-äthane(a) Mixtures of the l, l-di (ethyfmethylphenyl) ethanes
Das im Beispiel XIV beschriebene Verfahren wurde unter Anwendung von 368 g Toluol (4 Mol) 408 g 97%iger Schwefelsäure (4 Mol) und 68 g Bortrifluorid Q Mol) wiederholt. In ein Druckgefäß wurden 112 g Äthylen (4 Mol, wie im Beispiel VIII-A beschrieben, eingefüllt, nach deren Umsatz 26 g Acetylen (1 Mol) allmählich zugegeben und umgesetzt wurden. Das erhaltene Produkt wurde, wie im Beispiel XIV beschrieben, aufgearbeitet und ergab eine Mischung, die hauptsächlich aus isomeren 1,1-Di-(äthylmethyl-The procedure described in Example XIV was repeated using 368 g of toluene (4 mol), 408 g of 97% strength sulfuric acid (4 mol) and 68 g of boron trifluoride Q mol). 112 g of ethylene (4 mol, as described in Example VIII-A) were introduced into a pressure vessel, after which 26 g of acetylene (1 mol) were gradually added and reacted. The product obtained was worked up as described in Example XIV and resulted in a mixture consisting mainly of isomeric 1,1-di- (ethylmethyl-
phenyl)-äthanen bestand. .phenyl) ethanes. .
(b) Gemisch isomerer l,l-Di-(äthylmethylcyclohexyl)-äthane (b) Mixture of isomeric l, l-di (ethylmethylcyclohexyl) ethanes
Die gemäß (a) erhaltenen l,l~Di-(äthylmethylphenyl)-äthane wurden, wie im Beispiel XII, (b) hydriert. Das aufgearbeitete Produkt bestand im wesentlichen aus einem Isomerengemisch der l,l-Di-(äthylmethylcyclohexyl)-äthane, das eine Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 (netto) aufwies.The l, l ~ di- (ethylmethylphenyl) -ethane obtained according to (a) were hydrogenated as in Example XII, (b). The reclaimed product essentially passed from a mixture of isomers of l, l-di- (äthylmethylcyclohexyl) -ethane, which is a heat of combustion of more than 8,988 kcal / l (net).
Beispiel XV
(a) Gemisch isomerer l,l-Di-(tolyl)-äthaneExample XV
(a) Mixture of isomeric l, l-di (tolyl) ethanes
Beispiel XIV wurde ohne Anwendung von Äthylen wiederholt. Aus 11,1 g Acetylen wurde ein Gemisch der isomeren l,l-Di-(tolyl)-äthane in einer Ausbeute von 90% erhalten.Example XIV was repeated without the use of ethylene. 11.1 g of acetylene became a mixture the isomeric l, l-di- (tolyl) -ethane obtained in a yield of 90%.
nl0 = 1.5650; D.f = 0,981; Fp. unter -650C; Viskosität = 50 Poise bei -25°C. nl 0 = 1.5650; Df = 0.981; Mp below -65 0 C. Viscosity = 50 poise at -25 ° C.
(b) Gemisch isomerer-1,1-Di-(methylcyclohexyl)-(b) Mixture of isomeric 1,1-di- (methylcyclohexyl) -
äthaneethane
Die Hydrierung von 84 g dieses Produktes wurde zwischen 100 und 1800C unter einem Wasserstoffdruck von 49 bis 77 kg/cm2 in Gegenwart von Raney-Nickel (16,8 g) durchgeführt. Die Hydrierdauer betrug 6 Stunden. Nach Abfiltrieren vom Katalysator undThe hydrogenation of 84 g of this product was carried out between 100 and 180 ° C. under a hydrogen pressure of 49 to 77 kg / cm 2 in the presence of Raney nickel (16.8 g). The hydrogenation time was 6 hours. After filtering off the catalyst and
409 707/111409 707/111
Abdestillieren des Methylcyclohexans wurde ein Gemisch der isomeren l,l-Di-(methylcyclohexyl)-äthane in einer Ausbeute von etwa 90% erhalten. Das Produkt zeigte ohne weitere Fraktionierung nachstehende Eigenschaften: D.f = 0,891; nl° = 1,4815; Fp. unter -650C; Viskosität = 5 Poise bei —25°C; Verbrennungswärme 10,022 kcal/kg (brutto), 10,316 kcal/1 (netto).Distilling off the methylcyclohexane gave a mixture of the isomeric 1,1-di (methylcyclohexyl) ethanes in a yield of about 90%. Without further fractionation, the product showed the following properties: Df = 0.891; nl ° = 1.4815; Mp below -65 0 C. Viscosity = 5 poise at -25 ° C; Heat of combustion 10.022 kcal / kg (gross), 10.316 kcal / 1 (net).
Beispiel XVI
(a) Gemisch der l,l-Di-(xylyl)-äthaneExample XVI
(a) Mixture of the l, l-di (xylyl) ethanes
IOIO
1378 g eines Xylolgemisches (13 Mol) der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel VI wurden mit 104 g Acetylen (von Aceton befreit) in Gegenwart von 257 g 97,4%iger Schwefelsäure und 14 g Quecksilbersulfat im Verlauf von 7 Stunden bei einer Temperatur von 5 bis 12° C umgesetzt. Es wurde in einer Ausbeute von 57% ein Gemisch erhalten, das die l,l-Di-(xylyl)-äthane, l,l-Di-(äthylphenyl)-äthane, ao 1 -(XyIyI)-1 - (äthylphenyl) - äthane und in kleinen Mengen die analogen Verbindungen mit Tolylsubstituenten enthielt. Das Gemisch zeigte folgende Eigenschaften: Kp. = 136bis 160°C/4 mm Hg; n*g = 1,5665.1378 g of a xylene mixture (13 mol) of the same composition as in Example VI were mixed with 104 g of acetylene (freed from acetone) in the presence of 257 g of 97.4% strength sulfuric acid and 14 g of mercury sulfate over the course of 7 hours at a temperature of 5 implemented up to 12 ° C. A mixture was obtained in a yield of 57% which contains the l, l-di- (xylyl) -ethanes, l, l-di- (ethylphenyl) -ethanes, ao 1 - (XyIyI) -1 - (ethylphenyl) - Ethane and, in small amounts, the analogous compounds with tolyl substituents. The mixture showed the following properties: bp = 136 to 160 ° C / 4 mm Hg; n * g = 1.5665.
35 Beispiel XVIII 35 Example XVIII
(a) Gemische isomerer l,2-Di-(isopropylphenyl)-äthane (a) Mixtures of isomeric 1,2-di (isopropylphenyl) ethanes
Ein mit Rückflußkühler, Rührer, Thermometer und einer Zuführungsöffnung versehenes Glasgefäß von 4 1 Inhalt wurde in einem Eisbad gekühlt und mit 720 g Cumol (6MoI) und 85 g 1,2-Dichloräthan (I Mol) beschickt. Nach Absinken der Temperatur auf 5°C wurden 65 g frisch sublimiertes Aluminiumchlorid (0,5 MoI) im Verlauf von 15 Minuten in kleinen Anteilen zugegeben, wobei Chlorwasserstoffentwicklung eintrat. Das Gemisch wurde über Nacht abgestellt, wobei die Temperatur nach dem Schmelzen des Eises im Kältebad allmählich auf Raumtemperatur stieg. Man goß das Reaktionsgemisch anschließend auf 700 g Eis und 30 ml konzentrierte Salzsäure und erhitzte unter Rückfluß. Hierauf wurde auf 5O0C gekühlt, die Kohlenwasserstoffschicht abgetrennt, dann zunächst mit 1 1 l%iger Salzsäure und hierauf mit 1 1 Wasser gewaschen. Anschließend wurde das nicht umgesetzte Cumol abdestilliert. Man erhielt ein Kohlenwasserstoffgemisch, das im wesentlichen aus den isomeren l,2-Di-(isopropylphenyl)-äthanen bestand.A glass vessel with a capacity of 4 l, provided with a reflux condenser, stirrer, thermometer and a feed opening, was cooled in an ice bath and charged with 720 g of cumene (6 mol) and 85 g of 1,2-dichloroethane (1 mol). After the temperature had fallen to 5 ° C., 65 g of freshly sublimed aluminum chloride (0.5 mol) were added in small portions over the course of 15 minutes, with evolution of hydrogen chloride. The mixture was turned off overnight, the temperature gradually rising to room temperature after the ice had melted in the cold bath. The reaction mixture was then poured onto 700 g of ice and 30 ml of concentrated hydrochloric acid and heated under reflux. Thereafter, the hydrocarbon layer was cooled to 5O 0 C, separated, then washed first with 1 l of 1% hydrochloric acid and then with 1 1 of water. The unreacted cumene was then distilled off. A hydrocarbon mixture was obtained which essentially consisted of the isomeric 1,2-di (isopropylphenyl) ethanes.
(b) Gemisch der 1,l-Di-(dimethylcyclohexyl)-äthane (b) Gemische der , ,2-Di-(isopropylcyclohexyI)-äthane(b) Mixture of 1,1-di- (dimethylcyclohexyl) -ethanes (b) Mixtures of ,, 2-di- (isopropylcyclohexyl) -ethanes
238 g des gemäß (a) erhaltenen Produktes wurden in 800 g Methylcyclohexan in Gegenwart von 48 g Raney-Nickel, wie im Beispiel I näher beschrieben, unter einem Wasserstoffdruck von 70 bis 91 kg/cm2 und in einem Temperaturbereich zwischen 140 und 214°C während 6 Stunden hydriert. Der aufgearbeitete Brennstoff (Ausbeute 95 %) zeigte die nachstehenden Eigenschaften: Kp. = 136 bis 141°C/2mm Hg; Fp. unterhalb -700C, D.f = 0,893; nf = 1,4845; Viskosität = 50 cP bei 2O0C oder 98,5 Poise bei -3O0C. Die Elementaranalyse ergab C = 86,90% und H = 13,52%· Die Verbrennungswärme betrug 10,961 kcal/kg (brutto), 10,253 kcal/kg (netto) und 9,140 kcal/1 (netto).238 g of the product obtained in (a) were dissolved in 800 g of methylcyclohexane in the presence of 48 g of Raney nickel, as described in more detail in Example I, under a hydrogen pressure of 70 to 91 kg / cm 2 and in a temperature range between 140 and 214 ° C hydrogenated for 6 hours. The processed fuel (yield 95%) showed the following properties: Bp = 136 to 141 ° C / 2mm Hg; Mp below -70 0 C, Df = 0.893. nf = 1.4845; Viscosity = 50 cP at 2O 0 C or 98.5 poise at -3O 0 C. The elemental analysis showed C = 86.90% and H = 13.52% The heat of combustion was 10.961 kcal / kg (gross), 10.253 kcal / kg (net) and 9.140 kcal / 1 (net).
Beispiel XVII
(a) Gemische der 1,2-Di-(tolyl)-äthaneExample XVII
(a) Mixtures of 1,2-di (tolyl) ethanes
Beispiel XI wurde unter Verwendung von Äthylenglykol an Stelle von Acetaldehyd wiederholt. Zu einem Gemisch aus 1244 g Toluol (13,5MoI) und 609 g 97,3%iger Schwefelsäure (6 Mol) wurden 186 g Äthylenglykol (3 Mol) im Verlauf von 3 Stunden zugefügt, wobei die Temperatur des Gemisches zwischen 2 bis 4° C gehalten wurde. Nach Beendigung des Zusatzes wurde auf 4O0C erwärmt und während 1,5 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Man trennte dann die Säureschicht ab, wusch die obere Schicht mit 1 1 Wasser und anschließend mit 1 1 l%iger Natriumcarbonatlösung. Bei Destillation des gewaschenen Produktes wurde das nicht umgesetzte Toluol entfernt und ein Gemisch der isomeren Di-(tolyl)-äthane von einem Brechungsindex von Ti2S = 1,5371 erhalten.Example XI was repeated using ethylene glycol in place of acetaldehyde. To a mixture of 1244 g of toluene (13.5 mol) and 609 g of 97.3% strength sulfuric acid (6 mol), 186 g of ethylene glycol (3 mol) were added over the course of 3 hours, the temperature of the mixture being between 2 and 4 ° C was held. After completion of the addition was warmed to 4O 0 C and maintained for 1.5 hours at this temperature. One then separating the acid layer, washed the upper layer with 1 1 of water and then with 1 l 1% strength sodium carbonate solution it. When the washed product was distilled, the unreacted toluene was removed and a mixture of the isomeric di (tolyl) ethanes with a refractive index of Ti 2 S = 1.5371 was obtained.
(b) Gemische der l,2-Di-(methylcyclohexyl)-äthane(b) Mixtures of the 1,2-di (methylcyclohexyl) ethanes
Durch Hydrierung der 1,2-Di-(tolyl)-äthane unter den im Beispiel I angegebenen Bedingungen wurde ein energiereicher Brennstoff erhalten, der aus einem Gemisch der isomeren 1,2-Di-(methylcyclohexyl)-äthane bestand.By hydrogenation of the 1,2-di- (tolyl) -ethane under the conditions given in Example I was a high-energy fuel obtained from a mixture of the isomeric 1,2-di- (methylcyclohexyl) -ethane duration.
Das die l,2-Di-(isopropylphenyl)-äthane enthaltende Produkt wurde in Gegenwart von Raney-Nickel und Methylcyclohexan, wie im Beispiel I näher beschrieben, hydriert, wobei ein Brennstoff erhalten wurde, der nach Entfernung des Katalysators und des Methylcyclohexans aus einem Gemisch der isomeren 1,2-Di-(isopropylcyclohexyl)-äthane bestand, das eineVerbrennungswärmevonmehrals 8,988 kcal/1 netto aufwies. Im Beispiel XVIII können die 720 g Cumol (was einem wesentlichen Überschuß über die stöchiometrisch benötigte Menge entspricht) durch ein beliebiges anderes Alkylbenzol ersetzt werden. Die dabei erhaltenen Di-(alkylphenyl)-äthane unterscheiden sich aber dadurch, daß die Äthanbrücke in den 1,2-Stellungen anstatt in der 1,1-Stellung substituiert ist. Entsprechend sind die hieraus erhaltenen Hydrierungsprodukte in den 1,2-Stellungen an Stelle in den 1,1-Stellungen substituiert. In den gerade erwähnten weiteren Ausführungsbeispielen wurden solche Alkylbenzole verwendet, bei denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffe der Alkylgruppe oder Alkylgruppen am Benzolring eins bis fünf beträgt. Selbstverständlich können jedoch auch solche Alkylbenzole verwendet werden, deren Alkylgruppen 6 bis 13 Kohlenstoffatome aufweisen. An Stelle der in den Beispielen angegebenen Alkylbenzolen mit zwei Alkylgruppen am Benzolkern können auch Alkylbenzole, die über drei verschiedene Alkylgruppen verfügen, verwendet werden. Schließlich können an Stelle der in den Beispielen angeführten einheitlichen Alkylbenzole auch Gemische von verschiedenen Alkylbenzolen untereinander oder von einem oder mehreren Alkylbenzolen mit Benzol in gleicher Weise als Ausgangsstoffe zur Herstellung der als Zwischenstufen dienenden Isomerengemische und ihren Hydrierungsprodukten Verwendung finden. The l, 2-di- (isopropylphenyl) -ethane containing product was in the presence of Raney nickel and methylcyclohexane, as described in more detail in Example I, hydrogenated to give a fuel after removal of the catalyst and the methylcyclohexane from a mixture of the isomeric 1,2-di- (isopropylcyclohexyl) -ethane consisted of a combustion heat of more than Had 8,988 kcal / 1 net. In Example XVIII, the 720 g of cumene (which is a substantial excess over the stoichiometric required amount) can be replaced by any other alkylbenzene. the the resulting di- (alkylphenyl) ethanes differ in that the ethane bridge is in the Substituted 1,2-positions instead of 1,1-position is. Accordingly, the hydrogenation products obtained therefrom are in the 1,2-positions instead of in substituted for the 1,1 positions. In the further exemplary embodiments just mentioned such alkylbenzenes are used in which the total number of carbons of the alkyl group or groups on the benzene ring is one to five. However, such alkylbenzenes can of course also be used are used, the alkyl groups of which have 6 to 13 carbon atoms. Instead of the Examples of alkylbenzenes with two alkyl groups on the benzene nucleus can also include alkylbenzenes, which have three different alkyl groups can be used. Finally, instead of the The uniform alkylbenzenes listed in the examples also include mixtures of different alkylbenzenes with one another or of one or more alkylbenzenes with benzene in the same way as starting materials for the preparation of the isomer mixtures serving as intermediates and their hydrogenation products are used.
(a) Gemische der l,l-Di-(toIyl)-propane
1658 g Toluol (18MoI) und 162,4 g Propionaldehyd
(2,8MoI) wurden mit Hilfe von 406g 97,6%iger(a) Mixtures of the l, l-di (toyl) propane
1658 g of toluene (18MoI) and 162.4 g of propionaldehyde (2.8MoI) were obtained with the aid of 406g of 97.6% strength
Schwefelsäure (4 Mol), wie im Beispiel XI beschrieben, kondensiert. Die Durchführung der Reaktion erfolgte unter Rühren in einem mit Eis gekühlten Glasgefäß. Der Propionaldehyd wurde tropfenweise im Verlauf von 125 Minuten zugefügt, wobei die Reaktionstemperatur auf 6 bis 1O0C gehalten wurde. Nach Zusatz des Aldehyds ließ man noch weitere 25 Minuten reagieren, trennte dann die KohlenwasserstofFschicht ab, wusch säurefrei und destillierte. Die Ausbeute an dem Isomerengemisch der l,l-Di-(tolyl)-propane betrug 144,5 g (Ausbeute 23%) und etwa 78 g l-(Tolyl)-propan (Ausbeute 18%).Sulfuric acid (4 mol), as described in Example XI, condensed. The reaction was carried out with stirring in a glass vessel cooled with ice. The propionaldehyde was added dropwise in the course of 125 minutes, keeping the reaction temperature was maintained at 6 to 1O 0 C. After adding the aldehyde, the mixture was left to react for a further 25 minutes, then the hydrocarbon layer was separated off, washed acid-free and distilled. The yield of the mixture of isomers of the 1,1-di (tolyl) propane was 144.5 g (yield 23%) and about 78 g of l- (tolyl) propane (yield 18%).
Das Gemisch der l,l-Di-(tolyl)-propane zeigte nachstehende Eigenschaften: Kp. = 275 bis 375°C/760 mm Hg; ni° = 1,5310; D.f = 0,958; Fp.unterhalb -650C.The mixture of 1,1-di (tolyl) propanes showed the following properties: Bp = 275 to 375 ° C / 760 mm Hg; ni ° = 1.5310; Df = 0.958; Mp below -65 0 C.
(b) Gemische der !,l-DHmethylcyclohexylJ-propane(b) Mixtures of the!, l-DHmethylcyclohexylJ-propane
100 g des l,l-Di-(tolyl)-propangemisches wurden mit 20 g Raney-Nickel unter einem Wasserstoffdruck von 70 kg/cm2 und bei einer Temperatur zwischen 200 und 2360C während 24 Stunden hydriert. Das aufgearbeitete Gemisch der isomeren l,l-Di-(methylcyclohexyl)-propane zeigte folgende Eigenschaften: Kp. = 285 bis 330°C/760 mm Hg; n%° = 1,4790; D.f = 0,891; Fp. unterhalb -65°C; Viskosität = 35Poise bei —25°C. Die Verbrennungswärme betrug 10,790 kcal/kg (brutto); 10,175 kcal/kg (netto) und 8,966kcal/1 (netto).100 g of the 1,1-di (tolyl) propane mixture were hydrogenated with 20 g of Raney nickel under a hydrogen pressure of 70 kg / cm 2 and at a temperature between 200 and 236 ° C. for 24 hours. The worked-up mixture of the isomeric l, l-di (methylcyclohexyl) propane showed the following properties: Bp = 285 to 330 ° C / 760 mm Hg; n% ° = 1.4790; Df = 0.891; Mp below -65 ° C; Viscosity = 35 Poise at -25 ° C. The heat of combustion was 10.790 kcal / kg (gross); 10.175 kcal / kg (net) and 8.966 kcal / 1 (net).
Bei Verwendung anderer Alkylbenzole an Stelle des im Beispiel XIX genannten Toluols werden die entsprechenden l,l-Di-(alkylphenyl)-propane verwandelt werden.When using other alkylbenzenes instead of the toluene mentioned in Example XIX, the corresponding l, l-di (alkylphenyl) propane are converted.
Beispiel XX
(a) Gemische der l,l-Di-(xylyl)-propaneExample XX
(a) Mixtures of the l, l-di (xylyl) propane
1698 g eines Xylolgemisches (16 Mol) der im Beispiel VI genannten Zusammensetzung (Sinclair Petrochemicals Inc.) wurden mit 169 g Propionaldehyd (2,9 Mol) unter Verwendung von 507,5 g 97,4%iger Schwefelsäure (5 Mol) als Katalysator umgesetzt. Das Reaktionsgefäß wurde mit Eis gekühlt und die Reaktionstemperatur während des Zusatzes des Propionaldehyds, der innerhalb von 5,6 Stunden erfolgte, bei 3 bis 4° C gehalten. Nach erfolgtem Zusatz rührte man weitere 0,9 Stunden bei 2° C. Nach Entfernung der überschüssigen Xylole durch Destillation wurden 50 g eines zwischen 165 und 3000C bei 745 mm Hg übergehenden Produktes erhalten, das folgende Eigenschaften aufwies: nl° = 1,5500; D.f = 0,970; Fp. = —54°C; Viskosität = 85 cP bei 35°C; es hinterblieben 15 g eines dunkelfarbigen Rückstandes. Die Hauptfraktion bestand aus 1,6MoI der 1,1-Di-(xylyl)-propane im Gemisch mit l,l-Di-(äthylphenyl> propanen und l-(Xylyl)-l-(äthylphenyl)-propanen.1698 g of a xylene mixture (16 mol) of the composition mentioned in Example VI (Sinclair Petrochemicals Inc.) were mixed with 169 g of propionaldehyde (2.9 mol) using 507.5 g of 97.4% strength sulfuric acid (5 mol) as a catalyst implemented. The reaction vessel was cooled with ice and the reaction temperature was maintained at 3 to 4 ° C. during the addition of the propionaldehyde, which took place over 5.6 hours. After the addition the mixture was stirred one another 0.9 hours at 2 ° C. After removal of the excess xylenes by the distillation were 50 g of a 165-300 0 C at 745 mm Hg for continuous product were obtained, the following properties which had: nl = 1 °, 5500; Df = 0.970; Mp = -54 ° C; Viscosity = 85 cP at 35 ° C; 15 g of a dark-colored residue remained. The main fraction consisted of 1.6 mol of 1,1-di- (xylyl) -propane in a mixture with l, l-di- (ethylphenyl> propanes and l- (xylyl) -l- (ethylphenyl) propane.
(b) Mischungen der l,l-Di-(dimethylcyclohexyl)-propane (b) Mixtures of the 1,1-di (dimethylcyclohexyl) propanes
285 g des gemäß (a) erhaltenen Produktes ergaben mit 52 g Raney-Nickel (Girdler-Katalysator-G-49) bei
200 bis 2360C in Gegenwart von 800 g Methylcyclohexan als Lösungsmittel nach dem im Beispiel I beschriebenen
Verfahren in etwa 90%iger Ausbeute einen hydrierten Brennstoff, der aus l,l-Di-(dimethylcyclohexyl)-propanen
im Gemisch mit l,l-Di-(äthylcyclohexyl)-propanen und l-(Dimethylcyclohexyl)-l-(äthylcyclohexyl)-propanen
bestand. Das Gemisch der verschiedenen Isomeren zeigte folgende Eigenschaften: Kp. = 300 bis 400°C/745mm Hg; Fp. unterhalb
-65°C; D.f = 0,907; n%° = 1,4988; Viskosität
= 0,5 Poise bei 310C, 148 Poise bei -250C; Verbrennungswärme
10,847 kcal/kg(brutto), 10,136 kcal/kg (netto) und 9,176 kcal/1 (netto).
5285 g of the product obtained according to (a) with 52 g of Raney nickel (Girdler's catalyst-G-49) at 200 to 236 ° C. in the presence of 800 g of methylcyclohexane as solvent by the process described in Example I gave about 90% ig he yield of a hydrogenated fuel, which consisted of l, l-di- (dimethylcyclohexyl) propane in a mixture with l, l-di (ethylcyclohexyl) propane and l- (dimethylcyclohexyl) -l- (ethylcyclohexyl) propane. The mixture of the different isomers showed the following properties: b.p. = 300 to 400 ° C. / 745 mm Hg; Mp below -65 ° C; Df = 0.907; n% ° = 1.4988; Viscosity = 0.5 poise at 31 0 C, 148 poise at -25 0 C; Heat of combustion 10.847 kcal / kg (gross), 10.136 kcal / kg (net) and 9.176 kcal / 1 (net).
5
(a) Gemisch der 1,2-Di-(xylyl)-propane(a) Mixture of 1,2-di (xylyl) propanes
In ein mit Rückflußkühler, Rührer, ThermometerIn one with reflux condenser, stirrer, thermometer
ίο und Zuführungsöffnung versehenes Glasgefäß von 41 Inhalt, das in einem Wasserbad von 200C gehalten wurde, gab man 848 g eines Xylolgemisches, 120 g frisch sublimiertes Aluminiumchlorid (0,9 Mol) und fügte im Verlauf von 2,5 Stunden 226 g 1,2-Dichlorpropan (2 Mol) tropfenweise zu. Die Temperatur blieb während des Zusatzes bei 250C. Das Reaktionsgefäß wurde anschließend vom Wasserbad genommen, auf 370C mit Hilfe eines elektrischen Heizmantels erhitzt und die Reaktionskomponente unter Rühren 2,5 Stunden bei 35° C gehalten. Man verdünnte dann das Reaktionsgemisch mit 11 eines Xylolgemisches und 50 ml konzentrierter Salzsäure, schüttete auf 2 kg Eis, erwärmte auf Rückflußtemperatur und trennte die Kohlenwasserstoffschicht ab. Nach Waschen der Kohlenwasserstoffschicht mit 11 Wasser, das 25 ml konzentrierte Salzsäure enthielt, und weiterem zweimaligem Waschen mit je 11 Wasser wurde das überschüssige Xylol durch Destillation unter Atmosphärendruck entfernt. Der Rückstand wurde wie folgt destilliert.ίο and supply port provided glass vessel of 41 content, which was kept in a water bath at 20 0 C, was added 848 g of a xylene mixture, 120 g of freshly sublimed aluminum chloride (0.9 mole) and added in the course of 2.5 hours 226 g of 1 , 2-dichloropropane (2 mol) is added dropwise. The temperature remained during the addition at 25 0 C. The reaction vessel was then removed from the water bath, heated to 37 0 C by means of an electric heating mantle and the reaction component with stirring for 2.5 hours at 35 ° C. The reaction mixture was then diluted with 1 liter of a xylene mixture and 50 ml of concentrated hydrochloric acid, poured onto 2 kg of ice, heated to reflux temperature and the hydrocarbon layer was separated off. After washing the hydrocarbon layer with 1 liter of water containing 25 ml of concentrated hydrochloric acid, and washing it further twice with 11 liters of water each time, the excess xylene was removed by distillation under atmospheric pressure. The residue was distilled as follows.
1,5069
.1,5501
1,5532
dunkles öl1.5001
1.5069
.1,5501
1.5532
dark oil
gyield
G
2
3
4
5 1
2
3
4th
5
200 bis 300
300 bis 375
375 bis 405
405 (Rückstand)165 to 200
200 to 300
300 to 375
375 to 405
405 (backlog)
36,5
136,4
6,8
6,056.7
36.5
136.4
6.8
6.0
Die Fraktionen 1 und 2 bestanden im wesentlichen aus den isomeren Mono-xylylpröpanen, während die Fraktionen 3 und 4 das Gemisch der isomeren 1,2-Di-(xylyl)-propane enthielten.Fractions 1 and 2 consisted essentially of the isomeric Mono-xylylpröpanen, while the Fractions 3 and 4 contained the mixture of the isomeric 1,2-di (xylyl) propane.
(b) Gemisch der
l,2-Di-(dimethylcyclohexan)-propane(b) Mixture of
1,2-di (dimethylcyclohexane) propane
Aus den l,2-Di-(xylyl)-propanen wurde durch Hydrierung nach dem im Beispiel I beschriebenen Verfahren ein Brennstoff erhalten, der eine Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 (netto) aufwies. In gleicher Weise, wie oben unter (a) und (b) beschrieben, können auch andere Isomerengemische erhalten werden, wobei sich diese lediglich dadurch unterscheiden, daß die Propylenbrücke in 1,2-Stellung und nicht in 1,1-Stellung substituiert ist.The 1,2-di- (xylyl) -propanes were converted into hydrogenation according to that described in Example I. Method obtained a fuel which had a heat of combustion of more than 8.988 kcal / 1 (net). In the same way as described above under (a) and (b), other isomer mixtures can also be used are obtained, these differing only in that the propylene bridge is in the 1,2-position and is not substituted in the 1,1-position.
Beispiel XXII
(a) Gemische der 2,2-Di-(tolyl)-propaneExample XXII
(a) Mixtures of the 2,2-di (tolyl) propanes
In ein mit Rückflußkühler, Rührer, Thermometer und Tropftrichter versehenes Glasgefäß von 41 Inhalt, das sich in einem Wasserbad von 200C befand, wurden 368 g Toluol (4 Mol) und 134 g frisch sublimiertes Aluminiumchlorid (1 Mol) gegeben. Hierzu fügte man tropfenweise im Verlauf von 2 Stunden 113 g 2,2-Di-chlorpropan (1 Mol), wobei kräftig gerührt wurde. Anschließend wurde die Temperatur368 g of toluene (4 mol) and 134 g of freshly sublimed aluminum chloride (1 mol) were placed in a glass vessel with a capacity of 41%, which was provided with a reflux condenser, stirrer, thermometer and dropping funnel and was in a water bath at 20 ° C. To this was added 113 g of 2,2-dichloropropane (1 mol) dropwise over 2 hours with vigorous stirring. Then the temperature was
auf 35°C erhöht und weitere 2 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde, wie im Beispiel XXI angegeben, aufgearbeitet, nur wurde die Hälfte der dort angegebenen Stoffe verwendet.increased to 35 ° C and stirred for a further 2 hours. The reaction mixture was, as indicated in Example XXI, processed, only half of the substances specified there were used.
Die Destillation ergab ein Gemisch der verschiedenen Isomeren des 2,2-Di-(tolyl)-propans.The distillation gave a mixture of the different isomers of 2,2-di- (tolyl) -propane.
derthe
(b) Gemisch der 2,2-Di-(methylcyclohexyl)-propane(b) Mixture of the 2,2-di (methylcyclohexyl) propanes
Die 2,2-Di-(tolyl)-propan-Fraktionen wurden in der im Beispiel I angegebenen Weise hydriert und ergaben io (netto), ein als Brennstoff geeignetes Gemisch der isomeren 2,2-Di-(methylcyclohexyl)-propane, das eine Nettoverbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 und eine ausgezeichnete thermische Beständigkeit aufwies.The 2,2-di (tolyl) propane fractions were hydrogenated in the manner indicated in Example I and gave io (net), a suitable fuel mixture of the isomeric 2,2-di- (methylcyclohexyl) propane, which has a net heat of combustion of more than 8.988 kcal / l and had excellent thermal resistance.
Im Beispiel XXII können die 368 g Toluol durch ein beliebiges anderes Alkylbenzol ersetzt werden. Aus den so erhaltenen Produkten lassen sich durch Hydrierung (Di-(alkylcyclohexyl)-propane erhalten, die in 2,2-Stellung der Propanbrücke substituiert sind. In den eben genannten Beispielen wurden Alkylbenzole mit einer Gesamtkohlenstoffzahl der Alkylgruppe oder -gruppen von eins bis fünf verwendet. Selbstverständlich können jedoch in gleicher Weise auch Alkylbenzole mit einer Gesamtkohlenstoffzahl der Alkylgruppe von sechs bis dreizehn verwendet werden. In den Beispielen wurden weiter Alkylbenzole mit zwei verschiedenen Alkylgruppen am Benzolring verwendet. An deren Stelle können jedoch auch Alkylbenzole mit drei verschiedenen Alkylgruppen am Benzolring verwendet werden. Schließlich kann man auch an Stelle der in den Beispielen verwendeten einheitlichen Alkylbenzole Gemische von zwei oder mehreren Alkylbenzolen oder Gemische von einem oder mehreren Alkylbenzolen mit Benzol verwenden.In Example XXII, the 368 g of toluene can be replaced by any other alkylbenzene. the end the products thus obtained can be obtained by hydrogenation (di- (alkylcyclohexyl) propane, which in 2,2-position of the propane bridge are substituted. In the examples just mentioned, alkylbenzenes were used with a total carbon number of the alkyl group or groups of one to five is used. Of course however, in the same way, alkylbenzenes with a total carbon number of Alkyl group of six to thirteen can be used. In the examples, alkylbenzenes were also used used two different alkyl groups on the benzene ring. However, alkylbenzenes can also be used in their place with three different alkyl groups on the benzene ring can be used. Finally you can also instead of the uniform alkylbenzenes used in the examples, mixtures of two or use several alkyl benzenes or mixtures of one or more alkyl benzenes with benzene.
(b) Gemische der Di-(dimethylcyclohexyl)-propane(b) Mixtures of di- (dimethylcyclohexyl) propanes
Die Fraktionen 2 bis 5 wurden vereinigt und ergaben das Gemisch der verschiedenen isomeren Di-(xylyl)-propane. Die Hydrierung dieses Fraktionsgemisches nach dem im Beispiel I beschriebenen Verfahren führte zu einem sehr energiereichen Brennstoff mit einer Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1Fractions 2 to 5 were combined to give the mixture of the various isomeric di (xylyl) propanes. The hydrogenation of this fraction mixture according to the method described in Example I. resulted in a very energy-rich fuel with a heat of combustion of more than 8,988 kcal / 1
(c) Gemische der 1,3-Di-(xylyl)-propane(c) Mixtures of 1,3-di (xylyl) propanes
An Stelle der 4 Mol 1,2-Propylenoxyd wurden 304 g Propandiol-1,3 (4MoI) verwendet. Im übrigen wurde die Reaktion in gleicher Weise, wie oben unter (a) angegeben, ausgeführt. Man erhielt ein Gemisch der isomeren 1,3-Di-(xylyl)-propane.Instead of 4 moles of 1,2-propylene oxide were 304 g 1,3-propanediol (4MoI) used. Furthermore the reaction was carried out in the same manner as indicated in (a) above. A mixture was obtained of the isomeric 1,3-di (xylyl) propane.
(d) Gemische der 1,3-Di-(dimethylcyclohexyl)-propane(d) Mixtures of 1,3-di- (dimethylcyclohexyl) propanes
Beispiel XXIII (a) Gemische der Di-(xylyl)-propaneExample XXIII (a) Mixtures of the di (xylyl) propanes
1700 g eines Xylolgemisches (26 Mol), enthaltend 19 % o-Xylol, 48 % m-XyloI, 10 % p-Xylol, 2 °/? Toluol und 21 % Äthylbenzol, wurden unter den im Beispiel XI angegebenen Bedingungen mit 232 g 1,2-Propylenoxyd an Stelle'von Paraformaldehyd in Gegenwart von 406 g 96,98 %iger Schwefelsäure (5 Mol) umgesetzt. Die Zufuhr des Propylenoxyds erfolgte tropfenweise im Verlauf von 3 Stunden, wobei gerührt und durch Kühlen in einem Eisbad auf einer Temperatur zwischen 10 und H0C gehalten wurde. Anschließend erhitzte man, setzte das Rühren für weitere 2 Stunden fort und hielt die Temperatur zwischen 40 und 520C. Während der Zugabe des Propylenoxyds trat zunächst eine leichte Orangefärbung und anschließend eine Purpurfärbung auf, die während des Erhitzens nach tieforange umschlug.1700 g of a xylene mixture (26 mol) containing 19% o-xylene, 48% m-xyloI, 10% p-xylene, 2 ° / ? Toluene and 21% ethylbenzene were reacted under the conditions given in Example XI with 232 g of 1,2-propylene oxide instead of paraformaldehyde in the presence of 406 g of 96.98% strength sulfuric acid (5 mol). The propylene oxide was fed in dropwise over the course of 3 hours, stirring being carried out and the temperature being kept between 10 and H 0 C by cooling in an ice bath. The mixture was then heated, stirring was continued for a further 2 hours and the temperature was kept between 40 and 52 ° C. During the addition of the propylene oxide, a slight orange color first appeared and then a purple color which turned deep orange during heating.
Die Kohlenwasserstoffschicht wurde nach Abtrennen zunächst mit 1 1 Wasser, dann mit 1 1 3%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung gewaschen, worauf die überschüssigen Xylole durch Destillation entfernt wurden. Es wurden die folgenden Fraktionen erhalten:After separation, the hydrocarbon layer became aqueous first with 1 liter of water, then with 1 liter of 3% strength Washed sodium carbonate solution, whereupon the excess xylenes were removed by distillation. The following fractions were obtained:
35 Das Gemisch der 1,3-Di-(xylyl)-propane wurde, wie oben unter (b) angegeben, hydriert und ergab ein Gemisch der isomeren 1,3-Di-(dimethylcyclohexyl)-propane, die einen sehr energiereichen Brennstoff mit einer Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 darstellten.35 The mixture of 1,3-di- (xylyl) -propane was, as given above under (b), hydrogenated and gave a mixture of the isomeric 1,3-di- (dimethylcyclohexyl) propane, which is a very energy-rich fuel with a heat of combustion of more than 8,988 kcal / 1 represented.
Andere Gemische lassen sich in gleicher Weise, wie oben unter (c) und (d) angegeben, herstellen. Sie unterscheiden sich lediglich dadurch, daß die Propylenbrücke nicht in 1,1-, sondern in 1,3-StelIung substituiert ist.Other mixtures can be prepared in the same way as indicated above under (c) and (d). she differ only in that the propylene bridge is not substituted in the 1,1, but in the 1,3 position is.
Beispiel XXIVExample XXIV
(a) Gemische der l,l-Di-(tolyl)-butane(a) Mixtures of the l, l-di (tolyl) butanes
4040
45 1566 g Toluol (17MoI) wurden unter den im Beispiel XI angegebenen Bedingungen mit 288 g n-Butyraldehyd (4 Mol) unter Anwendung von 500 g 96,7%iger Schwefelsäure (5 Mol) als Katalysator umgesetzt. Der Zusatz des Aldehyds erfolgte im Verlauf von 3,5 Stunden, wobei die Temperatur durch Kühlen im Eisbad auf 3 bis 60C gehalten wurde. Man verdünnte nach weiterem 2stündigem Rühren bei 3 bis 60C mit 1500 ml Wasser und arbeitete, wie im Beispiel XI beschrieben, auf. Das nicht umgesetzte Toluol und restlicher Butyraldehyd wurden durch Destillation entfernt. Der Rückstand ergab die folgenden Fraktionen:45 1566 g of toluene (17MoI) were reacted under the conditions given in Example XI with 288 g of n-butyraldehyde (4 mol) using 500 g of 96.7% strength sulfuric acid (5 mol) as a catalyst. The aldehyde was added over the course of 3.5 hours, the temperature being kept at 3 to 6 ° C. by cooling in an ice bath. The mixture was diluted by further stirring for 2 hours at 3 to 6 0 C with 1500 ml of water and worked as described in Example XI, on. The unreacted toluene and residual butyraldehyde were removed by distillation. The residue resulted in the following fractions:
55 °C/745mm Hg55 ° C / 745mm Hg
163 bis 300
320 bis 365
Rückstand163 to 300
320 to 365
Residue
1,4644 bis 1,47031.4644 to 1.4703
1,5228 bis 1,54691.5228 to 1.5469
dunkler Festkörperdark solid
GrammGram
97,897.8
312,6312.6
23,323.3
745 mm HgBp. 0 C /
745 mm Hg
1,4989
1,4998
1,5100
1,52601.4970
1.4989
1.4998
1.5100
1.5260
gyield
G
2
3
4
5 1
2
3
4th
5
177 bis 205
205 bis 232
232 bis 260
260 bis 288154 to 177
177 to 205
205 to 232
232 to 260
260 to 288
14,2
18,0
14,6
9,436.2
14.2
18.0
14.6
9.4
Die Fraktion 3 hatte eine Dichte von D.f von 0,956 und zeigte bei der Analyse die für ein Gemisch isomerer l,l-Di-(tolyl)-butane zu erwartenden Werte. Die Fraktion 1 schien eine geringe Menge 1-Tolylbutan und 1-Tolyl-oktan zu enthalten. Die Menge an umgesetztem Butyraldehyd betrug 3 MoI, während ein weiteres Mol durch Destillation aus dem Reaktionsansatz wiedergewonnen werden konnte. Bezogen auf 3 Mol Butyraldehyd, ergaben sich annähernd folgende Ausbeuten: 43% l,l-Di-(tolyl)-butan, 22% 2-Tolylbutan, 4 % höhere Kondensationsprodukte.Fraction 3 had a density of Df of 0.956 and, on analysis, showed the values to be expected for a mixture of isomeric 1,1-di- (tolyl) -butanes. Fraction 1 appeared to contain a small amount of 1-tolylbutane and 1-tolyl-octane. The amount of butyraldehyde reacted was 3 mol, while a further mol could be recovered from the reaction mixture by distillation. Based on 3 mol of butyraldehyde, the yields were approximately as follows: 43% 1,1-di- (tolyl) -butane, 22% 2-tolylbutane, 4% higher condensation products.
(b) Gemische der 1,1 -Di-(methylcyclohexyl)-butane(b) Mixtures of the 1,1-di (methylcyclohexyl) butanes
119 g des so erhaltenen Di-(tolyl)-butans wurden, wie im Beispiel I näher beschrieben, in 800 g Methylcyclohexan mit 24 g Raney-Nickel (Girdler-49-A-Katalysator) unter einem Wasserstoffdruck von 70 kg/cm2 bei 100 bis 21O0C hydriert. Es wurden 144 g eines Isomerengemisches der l,l-Di-(methylcyclohexyl)-butane erhalten, was einer praktisch quantitativen Ausbeute entsprach.119 g of the di (tolyl) butane thus obtained were, as described in more detail in Example I, in 800 g of methylcyclohexane with 24 g of Raney nickel (Girdler 49 A catalyst) under a hydrogen pressure of 70 kg / cm 2 100 to 21O 0 C was hydrogenated. 144 g of an isomer mixture of 1,1-di (methylcyclohexyl) butanes were obtained, which corresponded to a practically quantitative yield.
Das Gemisch zeigte die folgenden Eigenschaften: Kp. 300 bis 330°C/745mm Hg; n%° = 1,4798; D.f = 0,884; Fp. unterhalb -65°C; Viskosität = 98,5 Poise bei —25°C; Verbrennungswärme 10,914 kcal/kg (brutto), 10,203 kcal/kg (netto) und 9,004 kcal/1 (netto).The mixture showed the following properties: b.p. 300 to 330 ° C / 745 mm Hg; n% ° = 1.4798; Df = 0.884; Mp below -65 ° C; Viscosity = 98.5 poise at -25 ° C; Heat of combustion 10.914 kcal / kg (gross), 10.203 kcal / kg (net) and 9.004 kcal / 1 (net).
Bei Verwendung wasserfreier Fluorwasserstoffsäure an Stelle der Schwefelsäure wurden ähnliche Produkte erhalten, wobei jedoch das Verhältnis der einzelnen Isomeren untereinander ein anderes war.Similar products were obtained when anhydrous hydrofluoric acid was used in place of sulfuric acid obtained, but the ratio of the individual isomers to one another was different.
Beispiel XXV (a) Gemische der l,l-Di-(xylyl)-butaneExample XXV (a) Mixtures of the 1,1-Di- (xylyl) -butanes
137 g Butyraldehyd (1,9 Mol) wurden unter den im Beispiel X angegebenen Bedingungen mit 1910 g eines handelsüblichen Xylolgemiscb.es (18 Mol) der im Beispiel VI angegebenen Zusammensetzung in Gegenwart von 96 g Methanol (3 Mol), 408 g 96,7°/oiger Schwefelsäure (4 Mol) und 2,2-Eisen(II)-sulfat (0,01 Mol) umgesetzt. Der Aldehydzusatz erfolgte im Verlauf von 45 Minuten zu der auf 73 bis 87° C erhitzten Mischung. Man rührte anschließend weitere 3 Stunden bei gleicher Temperatur und schließlich noch weitere 15 Minuten bei 75 bis 85°C. Nach Abdestülieren des nicht umgesetzten Xylols konnten die folgenden Fraktionen erhalten werden:137 g of butyraldehyde (1.9 mol) were mixed under the conditions given in Example X with 1910 g of a commercially available xylene mixture (18 mol) of the composition given in Example VI in the presence of 96 g of methanol (3 mol), 408 g of 96, 7 ° / o sulfuric acid (4 moles) and 2,2-iron (II) sulfate (0.01 mol). The aldehyde was added to the mixture heated to 73 to 87.degree. C. over the course of 45 minutes. The mixture was then stirred for a further 3 hours at the same temperature and finally for a further 15 minutes at 75 to 85.degree. After the unreacted xylene had been distilled off, the following fractions could be obtained:
Beispiel XXVI (a) Gemische der Di-(tolyl)-butaneExample XXVI (a) Mixtures of the di (tolyl) butanes
Ein mit Rührer versehenes und in einer Eis-Kochsalz-Mischung von —6 bis —9°C gekühltes Glasgefäß wurde mit 2211 g Toluol (24 Mol) und 406 g 96,9°/oiger Schwefelsäure (4 Mol) beschickt. In das gerührte Toluol-Schwefelsäure-Gemisch leitete man im Verlauf von 35 Minuten einen langsamen Strom von gekühltem, gasförmigem Butadien ein. Der Butadienstrom (insgesamt wurden 60 g zugeführt) war so eingestellt, daß sich die Temperatur der Reaktionsmischung bei —2°C hielt. Während der Reaktion wechselte die Farbe von grün nach orange. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde abdekantiert, mit 1 1 Wasser, anschließend mit 1 1 3%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung und anschließend nochmals mit 1 1 Wasser gewaschen, worauf das Toluol abdestilliert wurde. Der Rückstand wurde wie folgt der Destillation unterworfen:In a vessel equipped with a stirrer and in an ice-salt mixture from -6 to -9 ° C chilled glass vessel was charged with 2211 g of toluene (24 mol) and 406 g of 96.9 ° / o sulfuric acid (4 mol). A slow stream of cooled, gaseous butadiene was passed into the stirred toluene-sulfuric acid mixture in the course of 35 minutes. The butadiene stream (a total of 60 g were fed in) was adjusted so that the temperature of the reaction mixture was kept at −2 ° C. During the reaction the color changed from green to orange. The hydrocarbon layer was decanted off, washed with 1 liter of water, then with 1 liter of 3% strength aqueous sodium carbonate solution and then again with 1 liter of water, whereupon the toluene was distilled off. The residue was subjected to distillation as follows:
745 mm HgBp. 0 C /.
745 mm Hg
gyield
G
250 bis 300
300 bis 320
320 bis 325
325 bis 330200 to 250
250 to 300
300 to 320
320 to 325
325 to 330
1,5226
1,5381
1,5458
1,54801.5058
1.5226
1.5381
1.5458
1.5480
16,3
12,3
18,1
28,011.2
16.3
12.3
18.1
28.0
335 bis 340
340 bis 350
350 bis 360
360 bis 380
380 bis 400330 to 335
335 to 340
340 to 350
350 to 360
360 to 380
380 to 400
1,5512
1,5524
1,5525
1,5540
1,55611.5498
1.5512
1.5524
1.5525
1.5540
1.5561
8,4
15,2
11,8
18,0
16,328.3
8.4
15.2
11.8
18.0
16.3
Rückstand400 to 405
Residue
13,710.2
13.7
Kp. °C/2mtnHgBp ° C / 2mtnHg
38 bis 92
92 bis 130
Rückstand38 to 92
92 to 130
Residue
1,4951 bis 1,49641.4951 to 1.4964
1,5110 bis 1,52801.5110 to 1.5280
dunkler Festkörperdark solid
GrammGram
258,9258.9
105,6105.6
84,084.0
4545
Die Fraktion 1 wies die Bromzahl 0 auf und zeigte die für 1-Xylyl-butan erwarteten Eigenschaften. Die Fraktion 2 bestand aus dem gewünschten 1,1-Di-(xylyl)-butan. Seine Dichte betrug D.f = 0,922, der Brechungsindex wurde zu n'§ — 1,5248 ermittelt.Fraction 1 had the bromine number 0 and showed the properties expected for 1-xylyl-butane. Fraction 2 consisted of the desired 1,1-di- (xylyl) -butane. Its density was Df = 0.922, the refractive index was determined to be n'§ - 1.5248.
(b) Gemische der Di-(dimethylcyclohexyl)-butane(b) Mixtures of the di- (dimethylcyclohexyl) -butanes
80 g der Fraktion 2 wurden, wie im Beispiel I beschrieben, mit 16 g Raney-Nickel (Girdler-G-49-Katalysator) bei 100 bis 1300C unter einem Wasserstoffdruck von 80,5 kg/cm2 hydriert. Nach Entfernung des als Lösungsmittel verwendeten Methylcyclohexans konnten 62,1 g des Hydrierungsproduktes erhalten werden, das aus einem Gemisch der verschiedenen isomeren l,l-Di-(dimethylcyclohexyl)-butane und der 1,1 - Di - (äthylcyclohexyl) -1 - (äthylcyclohexyl) - butane bestand und folgende physikalischen Eigenschaften zeigte: Kp.=300 bis 355°C/760 mm Hg; nf = 1,4805; D.f = 0,875; Viskosität == 148 Poise bei -250C; Verbrennungswärme 10,845 kcal/kg (brutto), 10,130 kcal/kg (netto) und 8,849 kcal/1 (netto).80 g of fraction 2 were, as described in Example I, hydrogenated with 16 g of Raney nickel (Girdler G-49 catalyst) at 100 to 130 ° C. under a hydrogen pressure of 80.5 kg / cm 2 . After removal of the methylcyclohexane used as solvent, 62.1 g of the hydrogenation product could be obtained, which is obtained from a mixture of the various isomeric l, l-di- (dimethylcyclohexyl) -butane and 1,1-di- (ethylcyclohexyl) -1 - ( ethylcyclohexyl) - butane and showed the following physical properties: Bp = 300 to 355 ° C / 760 mm Hg; nf = 1.4805; Df = 0.875; Viscosity == 148 poise at -25 0 C; Heat of combustion 10.845 kcal / kg (gross), 10.130 kcal / kg (net) and 8.849 kcal / 1 (net).
Bei dieser Reaktion werden Isomere (a) Tolylbutane, (b) Tolyldibutane, (c) Die-(tolyl)-butane, (d) (Methyl-butenyl-phenyl)-(tolyl)-butane und (e) Di-(tolyl-butyl)-(tolyl)-butäne erhalten. Es wird angenommen, daß die zwischen 200 und 3000C siedenden Fraktionen die Isomeren des Typs (a) und (b) enthalten. Die zwischen 360 und 4050C siedenden Fraktionen enthalten die Isomeren des Typs (d) und (e).In this reaction isomers (a) tolylbutanes, (b) tolyldibutanes, (c) die- (tolyl) -butanes, (d) (methyl-butenyl-phenyl) - (tolyl) -butanes and (e) di- (tolyl) -butyl) - (tolyl) -butane obtained. It is assumed that the fractions boiling between 200 and 300 ° C. contain the isomers of type (a) and (b). The fractions boiling between 360 and 405 ° C. contain the isomers of type (d) and (e).
(b) Gemische von 1,1 -Di-(methylcyclohexyl)-butanen(b) Mixtures of 1,1-di (methylcyclohexyl) butanes
Die Hydrierung der vereinigten Fraktionen 1 bis 12 in der im Beispiel I beschriebenen Weise ergab ein Isomerengemisch der Di-(methylcyclohexyl)-butane, das eine Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 (netto) aufweist.Hydrogenation of the combined fractions 1 to 12 in the manner described in Example I gave a Isomeric mixture of di- (methylcyclohexyl) -butane, which has a heat of combustion of more than 8,988 kcal / 1 (net).
An Stelle der in dem Beispiel verwendeten 60 g Butadien oder der im Beispiel XXV verwendeten 288 g n-Butyraldehyd können auch die folgenden Brückenbildner verwendet werden: Butadien-1,2; einfach ungesättigte Q-Alkohole, wie z. B. l-Butenol-3 (Methylvinyl-carbinol), l-Butenol-4 (Allylcarbinol); C4-Acetylene, wie z.B. 1-Butin (Äthylacetylen), 2-Butin (Dimethylacetylen); C4-DJoIe, wie z. B. 1,2-Butylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,4-Butylenglykol, 2,3-Butylenglykol, 2,4-Butylenglykol, oder C4-Alkylenoxyde, wie z. B. 1,2-Butylenoxyd oder 2,3-Butylenoxyd, und Gemische der vorgenannten Verbindungen. Wenn an Stelle der Lewis-Säuren ein Friedel-Crafts-Katalysator, wie z. B. Aluminiumchlorid, verwendetInstead of the 60 g of butadiene used in the example or the 288 g of n-butyraldehyde used in Example XXV, the following bridging agents can also be used: 1,2-butadiene; monounsaturated Q-alcohols, such as. B. l-butenol-3 (methyl vinyl carbinol), l-butenol-4 (allyl carbinol); C 4 acetylenes, such as, for example, 1-butyne (ethyl acetylene), 2-butyne (dimethylacetylene); C 4 -DJoIe, such as B. 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 2,4-butylene glycol, or C 4 alkylene oxides, such as. B. 1,2-butylene oxide or 2,3-butylene oxide, and mixtures of the aforementioned compounds. If, instead of the Lewis acids, a Friedel-Crafts catalyst, such as. B. aluminum chloride is used
409 707/111409 707/111
wird, können auch Q-Dichloride, wie z. B. 1,1-Dichlorbutan, 2,2-Dichlorbutan, 1,2-Dichlorbutan, 1,3-Dichlorbutan, 1,4-Dichlorbutan oder 2,3-Dichlorbutan, oder entsprechende Bromverbindungen oder gemischte C4-ChIOr-BrOm-Verbindungen oder deren Mischungen verwendet werden.Q-dichlorides, such as. B. 1,1-dichlorobutane, 2,2-dichlorobutane, 1,2-dichlorobutane, 1,3-dichlorobutane, 1,4-dichlorobutane or 2,3-dichlorobutane, or corresponding bromine compounds or mixed C 4 -Chlor-BrOm- Compounds or mixtures thereof are used.
Beispiel XXVII (a) Gemische der Di-(tolyl)-pentaneExample XXVII (a) Mixtures of the di (tolyl) pentanes
Beispiel XXVI wurde unter Verwendung von 204 g Piperylen (3MoI) an Stelle der 60 g Butadien-1,3 wiederholt. Das Piperylen wurde im Verlauf von 3 Stunden und 45 Minuten zugefügt, wobei die Temperatur bei 2° C gehalten wurde. Im Verlauf der Reaktion wechselte die Farbe nach Tieforange. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde abgetrennt, durch Waschen mit Wasser und Alkali von Säureresten und anschließend durch Destillation von restlichem Toluol befreit.Example XXVI was prepared using 204 grams of piperylene (3MoI) in place of the 60 grams of 1,3-butadiene repeated. The piperylene was added over 3 hours and 45 minutes, with the Temperature was kept at 2 ° C. In the course of the reaction the color changed to deep orange. the Hydrocarbon layer was separated by washing with water and alkali from acid residues and then freed from residual toluene by distillation.
gyield
G
110 bis 112/15
178 bis 180/13
187 bis 190/13
190/13*101 to 105/15
110 to 112/15
178 to 180/13
187 to 190/13
190/13 *
6,7
49,0
27,2
212,023.7
6.7
49.0
27.2
212.0
2
3
4
5 1
2
3
4th
5
1,5080
1,5351
1,5400
fl. Rückstand1.5040
1.5080
1.5351
1.5400
fl. residue
Stoffatomen allein oder in Gemischen als Brückenbildner verwendet werden.Atoms of matter alone or in mixtures can be used as bridging agents.
Beispiel XXVIII (a) Gemische von (Tolyl)-undecenenExample XXVIII (a) Mixtures of (tolyl) undecenes
In ein mit Rückfiußkühler, Rührer und Thermometer ausgestattetes Glasgefäß von 41 Inhalt, das in einem Wasserbad gehalten wurde, wurden 685 g ToluolIn a glass vessel with a capacity of 41, equipped with a reflux condenser, stirrer and thermometer, which is in Maintaining a water bath gave 685 g of toluene
ίο (7 Mol) und 102 g 96,19%iger Schwefelsäure (1 Mol) gegeben. Hierzu fügte man im Verlauf von 75 Minuten tropfenweise 169 g Undecylenaldehyd (1 Mol). Während der Zugabe des Aldehyds stieg die Temperatur von 32 auf 41 ° C. Hierauf schloß sich eine weitere tropfenweise Zugabe von 50,7 g 96,19%iger Schwefelsäure (0,5 Mol) im Verlauf von 1 Stunde und 15 Minuten an, wobei die Temperatur auf 33° C abfiel. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde abgetrennt, mit 11 Wasser, 11 3%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung und 1 1 Wasser gewaschen, worauf das nicht umgesetzte Toluol durch Destillation entfernt wurde. Der Rückstand wurde wie folgt destilliert:ίο (7 mol) and 102 g of 96.19% sulfuric acid (1 mol) given. To this, 169 g of undecylenic aldehyde (1 mol) were added dropwise over 75 minutes. While After the addition of the aldehyde, the temperature rose from 32 to 41 ° C. This was followed by another 50.7 g of 96.19% sulfuric acid are added dropwise (0.5 mol) over 1 hour and 15 minutes, the temperature dropping to 33 ° C. The hydrocarbon layer was separated with 11% water, 11% aqueous sodium carbonate solution and washed 1 l of water, whereupon the unreacted toluene was removed by distillation. The residue was distilled as follows:
745 mm HgBp. 0 C /
745 mm Hg
gyield
G
390 bis 400380 to 390
390 to 400
1,49001.4819
1.4900
15,318.1
15.3
Rückstand400 to 409
Residue
etwa 3027.1
about 30
* Kolbentemperatur 4000C.* Piston temperature 400 0 C.
Die Fraktionen 1 und 2 stellten bernsteinfarbene Flüssigkeiten, die Fraktionen 3 und 4 marineblaue Flüssigkeiten und der undestillierbare Rückstand eine viskose bernsteinfarbene Flüssigkeit dar. Die Fraktionen 1 und 2 enthielten Tolylpentan, die Fraktionen 3 und 4 die verschiedenen isomeren Di-(tolyl)-pentane und (Pentenyl-tolyl)-(tolyl)-pentane.Fractions 1 and 2 were amber liquids, Fractions 3 and 4 were navy blue Liquids and the undistillable residue is a viscous amber liquid. The fractions 1 and 2 contained tolylpentane, fractions 3 and 4 the various isomeric di (tolyl) pentanes and (pentenyl-tolyl) - (tolyl) -pentanes.
(b) Gemische der Di-(methylcyclohexyi)-pentane(b) Mixtures of the di (methylcyclohexyi) pentanes
Die Hydrierung der Fraktionen 3 und 4 unter den im Beispiel I angegebenen Bedingungen ergab ein Gemisch der isomeren Di-(methylcyclohexyl)-pentane und (Methyl-amylcyclohexylHrnethylcyclohexyty-pentane, das eine Verbrennungswärme von mehr als 8,988 kcal/1 aufwies.The hydrogenation of fractions 3 and 4 under the conditions given in Example I gave a Mixture of the isomeric di- (methylcyclohexyl) -pentanes and (methyl-amylcyclohexyl-methylcyclohexyl-pentanes, that had a heat of combustion of more than 8.988 kcal / l.
An Stelle des Piperylens als Brückenbildner können andere aliphatische C5-Diene, wie z. B. Pentadien-1,2, Pentadien-1,4, Pentadien-2,3, Isopren; C6-Diene und höhere Diene, wie z. B. Hexadien-1,2, Hexadien-1,3, Hexadien-1,4, Hexadien-1,5, Hexadien-1,6, Hexadien-2,3, Hexadien-2,4, Hexadien-2,5, Hexadien-3,4,2,3-Dimethyl-butadien und höhere Homologe dieser Diene mit 7 bis 13 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Als Brückenbildner können an Stelle des Piperylens Aldehyde, Diole, einfach ungesättigte Carbinole, Alkylenoxyde und in manchen Fällen reaktive gesättigte und ungesättigte Ketone mit verzweigten oder unverzweigten C5-bis-C13-Kohlenstoff ketten sowie Gemische der genannten Substanzen verwendet werden.Instead of piperylene as a bridging agent, other aliphatic C 5 dienes, such as. 1,2-pentadiene, 1,4-pentadiene, 2,3-pentadiene, isoprene; C 6 dienes and higher dienes, such as B. 1,2-hexadiene, 1,3-hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-hexadiene, 2,3-hexadiene, 2,4-hexadiene, 2,5-hexadiene, Hexadiene-3,4,2,3-dimethyl-butadiene and higher homologues of these dienes with 7 to 13 carbon atoms can be used. Aldehydes, diols, monounsaturated carbinols, alkylene oxides and in some cases reactive saturated and unsaturated ketones with branched or unbranched C 5 -C 13 carbon chains and mixtures of the substances mentioned can be used as bridging agents instead of piperylene.
Falls Friedel-Crafts-Katalysatoren zur Anwendung kommen, können mittlere Dihalogenide mit Chlor- und/oder Brom-Gruppen und einem verzweigten oder unverzweigten Kohlenstoffskelett von 5 bis 13 Kohlen-If Friedel-Crafts catalysts are used, medium dihalides with chlorine and / or bromine groups and a branched or unbranched carbon skeleton of 5 to 13 carbon
Die Abspaltung von Wasser im Verlauf der Reaktion zeigte die Gegenwart von 1-Tolyl-l-oxyundecen an, das durch Wasserabspaltung in Tolylundecadien überging. Die Eigenschaften der Fraktionen 1 und 2 entsprachen einem Gemisch von isomeren Tolyl-undecenen und Tolyl-undecadienen. Die Eigenschaften der Fraktion 3 entsprachen einem Gemisch der verschiedenen isomeren Di-tolyl-undecene. Der Rückstand enthielt etwas Tri-tolyl-undecen.The elimination of water in the course of the reaction showed the presence of 1-tolyl-1-oxyundecene on, which is produced by elimination of water in tolylundecadiene passed over. The properties of fractions 1 and 2 corresponded to a mixture of isomers Tolyl-undecenes and tolyl-undecadienes. the The properties of fraction 3 corresponded to a mixture of the various isomeric di-tolyl-undecenes. The residue contained some tri-tolyl-undecene.
(b) Gemische der isomeren Di-(methylcyclohexyl)-undecane(b) Mixtures of the isomeric di- (methylcyclohexyl) -undecanes
Die Hydrierung der vereinigten Fraktionen 1 und 3 nach dem Verfahren des Beispiels I ergab einen sehr
energiereichen Brennstoff, der die verschiedenen Isomeren Di-(methylcyclohexyl)-undecane enthielt und
eine Verbrennungsenergie von mehr als 8,988 kcal/1 (netto) aufwies.
Beispiel XXIXThe hydrogenation of the combined fractions 1 and 3 according to the procedure of Example I gave a very high-energy fuel which contained the various isomers di- (methylcyclohexyl) -undecane and had a combustion energy of more than 8.988 kcal / l (net).
Example XXIX
(a) Gemische von l,10-Di-(tolyl)-decanen(a) Mixtures of l, 10-di (tolyl) decanes
In ein mit Rückfiußkühler, Rührer und Thermometer ausgestattetes Glasgefäß von 11 Inhalt, das in einem Wasserbad auf 90° C gehalten wurde, fügte man 552 g Toluol (6 Mol) und 40 g frisch sublimiertes Aluminiumchlorid (0,3 Mol). Hierzu wurden tropfenweise im Verlauf von 3 Stunden 150 g (0,5 Mol) Dekamethylendibromid-1,10 (Brechungsindex nf = 1,4940) gegeben, wobei die Temperatur während der ersten 2 Stunden bei 85° C und während der dritten Stunde bei 93° C lag. Anschließend wurde noch 2,5 Stunden bei einer Temperatur von etwa 90° C gerührt. Man goß das Reaktionsgemisch auf 650 g Eis, dem 65 ml 37%igCT Salzsäure zugegeben war. Die Kohlenwasserstoffschicht wurde abgetrennt, mit 300 ml 6,2%iger wäßriger Salzsäure gewaschen und mit Hilfe einer Natriumchloridsäule getrocknet.552 g of toluene (6 mol) and 40 g of freshly sublimed aluminum chloride (0.3 mol) were added to a glass vessel with a capacity of 11, equipped with a reflux condenser, stirrer and thermometer, which was kept at 90 ° C. in a water bath. 150 g (0.5 mol) of decamethylene dibromide-1.10 (refractive index nf = 1.4940) were added dropwise over the course of 3 hours, the temperature being 85 ° C. for the first 2 hours and 93 ° C. for the third hour ° C. The mixture was then stirred at a temperature of about 90 ° C. for a further 2.5 hours. The reaction mixture was poured onto 650 g of ice to which 65 ml of 37% strength hydrochloric acid had been added. The hydrocarbon layer was separated, washed with 300 ml of 6.2% aqueous hydrochloric acid and dried with a sodium chloride column.
gyield
G
2
3
4
5
6
7 1
2
3
4th
5
6th
7th
114 bis 120/747
40 bis 93/2 bis 3
93 bis 136/1 bis 2
136 bis 172/1 bis 2
172 bis 240/2 bis 4
Rückstand dunkles öl83 to 114/747
114 to 120/747
40 to 93/2 to 3
93 to 136/1 to 2
136 to 172/1 to 2
172 to 240/2 to 4
Dark oil residue
1,4924
1,5020
1,5096
1,5225
1,55501.4944
1.4924
1.5020
1.5096
1.5225
1.5550
50 g
28 g
26,5 g
53 g
18 g
9g400 ml
50 g
28 g
26.5 g
53 g
18 g
9g
Fraktion 5 hatte eine Dichte D.f = 0,903 und Fraktion 6 eine Dichte D.f = 0,950. Diese Fraktionen enthielten das l,10-Di-(tolyl)-decan im Gemisch mit kleineren Mengen Tolyldecan und isomeren Di-(10-tolyldecyl)-toluolen. Fraction 5 had a density Df = 0.903 and fraction 6 a density Df = 0.950. These fractions contained the l, 10-di- (tolyl) -decane in a mixture with smaller amounts of tolyldecane and isomeric di- (10-tolyldecyl) -toluenes.
(b) Gemische der l,10-Di-(methylcyclohexyl)-decane(b) Mixtures of the l, 10-di (methylcyclohexyl) decanes
Ein Hochdruckautoklav wurde mit 20 g der vereinigten Fraktionen 5 und 6, 80 g Cyclohexan und 4,6 g Raney-Nickel (Girdler-49-A) beschickt und mit Wasserstoff unter einem Druck von 70 kg/cm2 gefüllt. Man erhitzte auf 150° C und schüttelte, bis die Hydrierung vollständig war. Nach Abfiltrieren des Katalysators wurde das Cyclohexan durch Destillation entfernt. Man erhielt in nahezu quantitativer Ausbeute ein Gemisch der isomeren l,10-Di-(methyl-cyclohexyl)-decane im Gemisch mit kleineren Mengen Methylcyclohexyldecan und Di-(1O-methyl-cyclohexyldecy^-methylcyclohexan-Isomeren. Das Gemisch zeigte eine Verbrennungswärmevonmehrals8,988 kcal/1 (netto).A high pressure autoclave was charged with 20 g of the combined fractions 5 and 6, 80 g of cyclohexane and 4.6 g of Raney nickel (Girdler-49-A) and filled with hydrogen at a pressure of 70 kg / cm 2. The mixture was heated to 150 ° C. and shaken until the hydrogenation was complete. After filtering off the catalyst, the cyclohexane was removed by distillation. A mixture of the isomeric l, 10-di- (methyl-cyclohexyl) -decanes in a mixture with smaller amounts of methylcyclohexyldecane and di- (10-methyl-cyclohexyldecy ^ -methylcyclohexane isomers) was obtained in almost quantitative yield. 988 kcal / 1 (net).
Die durch Formel I veranschaulichten Gemische der isomeren Di-(alkylcyclohexyl)-alkane werden als solche als sehr energiereiche Brennstoffe verwendet. Sie können gegebenenfalls auch im Gemisch mit kleineren Mengen von anderen energiereichen Kohlenwasserstoffbrennstoffen und anderen Brennstoffen verwendet werden. So können die erfindungsgemäßen Brennstoffe z. B. in Mengen von mindestens 25 % oder mehr verwendet werden, um die Brennstoffwirksamkeit von an sich bekannten Brennstoffen wie Kerosen, Dialkylcyclohexan, Cumol, hydriertem Cumol, Dieumol, hydriertem Dieumol, Paramenthan u. dgl. zu steigern. Sie können auch gemeinsam mit anderen Brennstoffen, wie Borhydrid, Dekaboran, Alkylborhydriden, den Trialkylboranen u. dgl. verwendet werden, um deren Feuergefährlichkeit und Toxizität herabzusetzen.The mixtures of the isomeric di (alkylcyclohexyl) alkanes illustrated by Formula I are used as such used as very high energy fuels. If necessary, they can also be mixed with smaller ones Quantities of other high energy hydrocarbon fuels and other fuels used will. So the fuels according to the invention z. B. in amounts of at least 25% or more can be used to improve the fuel efficiency of fuels known per se such as kerosene, dialkylcyclohexane, Cumene, hydrogenated cumene, dieumene, hydrogenated dieumene, paramenthane and the like. They can also be used together with other fuels, such as borohydride, decaborane, and alkylborohydrides Trialkylboranes and the like can be used to reduce their flammability and toxicity.
Es wurde gefunden, daß bei Erhöhung der Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen über den für die Verwendung als flüssiger Raketentreibstoff günstigen Bereich von 14 bis 30 Kohlenstoffatomen ebenfalls für Brennstoffzwecke in Frage kommende Stoffe von hohem Energiegehalt erhalten werden. Diese Stoffe stellen Flüssigkeiten von hoher Viskosität oder Festkörper dar, die für die Verwendung als leichtbewegliche Flüssigkeiten für die Verbrennung erhitzt bzw. geschmolzen werden müssen.It has been found that when the number of carbon atoms of the alkyl groups is increased above the for the use as liquid rocket fuel favorable range from 14 to 30 carbon atoms as well For fuel purposes in question substances of high energy content can be obtained. These substances represent liquids of high viscosity or solids that are suitable for use as easily mobile Liquids must be heated or melted for combustion.
Diese gesättigten Verbindungen, einschließlich ihrer teilweise hydrierten Ausgangsprodukte, können außer für Brennstoffzwecke auch für die anderen, oben angegebenen Zwecke Verwendung finden.These saturated compounds, including their partially hydrogenated starting materials, can also for fuel purposes can also be used for the other purposes indicated above.
Zusammenfassend ist daher festzustellen, daß die Substanzen der verschiedenen Formeln I bis III, wobei R1 und R2 Alkylradikale mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, Y eine Alkylenbrücke mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 1 bis 3, η eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet, bei denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome oberhalb des Bereiches von bis 30 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 54 Kohlenstoffatomen liegt, wertvolle Brennstoffe darstellen, während die höheren hydrierten Verbindungen ebenfalls für Brennstoffzwecke sowie für andere Zwecke in Betracht kommen. Die als Zwischenstufen auftretenden, teilweise hydrierten und nicht hydrierten Verbindungen der Formern IV bis VE und VIII und IX stellen Vorstufen für die Herstellung der durch Hydrierung erhaltenen Brennstoffe dar. Sie können jedoch auch selbst als Kohlenwasserstoffbrennstoffe dienen und dabei in fester oder — nach vorherigem Schmelzen — in flüssiger Form angewendet werden. Darüber hinaus eignen sie sich als Schmiermittel, Wärmeübertragungsmittel, hydraulische Flüssigkeiten sowie als Weichmacher für Elastomere und Plastomere, Klebstoffe und andere filmbildende oder plastisch verformbare Massen.In summary, it can therefore be stated that the substances of the various formulas I to III, where R 1 and R 2 are alkyl radicals with 1 to 13 carbon atoms, Y is an alkylene bridge with 1 to 13 carbon atoms, m is an integer from 1 to 3, η is an integer from 1 to 4, in which the total number of carbon atoms is above the range of up to 30 carbon atoms and preferably in the range of 30 to 54 carbon atoms, are valuable fuels, while the higher hydrogenated compounds are also suitable for fuel and other purposes. The partially hydrogenated and non-hydrogenated compounds of the formulas IV to VE and VIII and IX which occur as intermediate stages represent precursors for the production of the fuels obtained by hydrogenation. can be used in liquid form. In addition, they are suitable as lubricants, heat transfer media, hydraulic fluids and as plasticizers for elastomers and plastomers, adhesives and other film-forming or plastically deformable compounds.
Die höheren Homologen und ihre Isomeren werden nach den zur Herstellung der hydrierten Brennstoffe und ihrer Zwischenprodukte herangezogenen Verfahren erhalten, wobei jedoch mehr oder weniger molare Mengenverhältnisse der verschiedenen Reaktionskomponenten angewendet werden.The higher homologues and their isomers are named after those used to make the hydrogenated fuels and their intermediates obtained processes used, but with more or less molar proportions of the various reaction components are used.
Claims (7)
USA.-Patentschrift Nr. 2 662 110;
I. Am. Chem. Soc, Bd. 76, 1954, S. 5108 bis 5115.Considered publications:
U.S. Patent No. 2,662,110;
I am. Chem. Soc, Vol. 76, 1954, pp. 5108-5115.
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